Как путешествовать во времени: все способы и парадоксы | Миры
Идея, что можно попасть в прошлое или будущее, породила целый жанр хронофантастики, — и кажется, что все возможные парадоксы и подводные камни нам давно известны. Теперь мы читаем и смотрим такие произведения не ради того, чтобы взглянуть на другие эпохи, а ради путаницы, которая неизбежно возникает при попытках нарушить ход времени. Какие же фокусы со временем лежат в основе всех хроноопер и какие сюжеты можно собрать из этих кирпичиков? Давайте разбираться.
Самая простая задача для путешественника во времени — попасть в будущее. В таких историях можно даже не продумывать, как именно устроен временной поток: поскольку будущее на наше время не влияет, сюжет почти не будет отличаться от полёта на другую планету или в сказочный мир. В каком-то смысле все мы и так путешествуем во времени — со скоростью одна секунда в секунду. Вопрос только в том, как увеличить скорость.
В XVIII-XIX веках одним из фантастических явлений считались сновидения.
Этот метод «попадания» не устаревает
С помощью снов писатели того времени объясняли любые фантастические допущения. Если рассказчик сам допускает, что диковинные миры ему привиделись, какой с него спрос? К такой хитрости прибегнул Луи-Себастьен де Мерсье, описывая «сон» об утопическом обществе («Год 2440»), — а это уже полноценное путешествие во времени!
Впрочем, если путешествие в будущее нужно правдоподобно обосновать, сделать это без противоречий с наукой тоже несложно. Прославленный «Футурамой» метод криогенной заморозки в теории может сработать — поэтому сейчас многие трансгуманисты стараются сохранить свои тела после смерти в надежде, что медицинские технологии будущего позволят их оживить.
Правда, по сути это просто адаптированный под современность сон ван Винкля, поэтому сложно сказать, считать ли это «настоящим» путешествием.Для тех, кто хочет всерьёз поиграть со временем и углубиться в дебри физики, лучше подойдёт путешествие со скоростью света.
Теория относительности Эйнштейна позволяет на околосветовых скоростях сжимать и растягивать время, чем в фантастике с удовольствием пользуются. Знаменитый «парадокс близнецов» гласит, что если долго носиться по космосу на околосветовой скорости, за год-другой таких полётов на Земле пройдёт пара веков.
Более того: математик Гёдель предложил для уравнений Эйнштейна такое решение, при котором во вселенной могут возникать временные петли — нечто вроде порталов между разными временами. Именно этой моделью воспользовались в фильме «Интерстеллар», сперва показав разницу в течении времени возле горизонта чёрной дыры, а потом и прокинув с помощью «кротовой норы» мостик в прошлое.
Все сюжетные повороты, которые сейчас придумывают авторы хроноопер, уже были у Эйнштейна и Гёделя (снято на iPhone 5)
Можно ли таким образом попасть в прошлое? Учёные в этом сильно сомневаются, но фантастам их сомнения не мешают. Достаточно заявить, что превышать скорость света запрещено только простым смертным. А Супермен может сделать вокруг Земли пару оборотов и вернуться в прошлое, чтобы предотвратить гибель Лоис Лейн. Да что там скорость света — даже сон может работать в обратном направлении! А у Марка Твена янки получил ломом по голове и стал «попаданцем» при дворе короля Артура.
Конечно, в прошлое летать интереснее — как раз потому, что оно неразрывно связано с настоящим. Если автор вводит в историю машину времени, он обычно хочет как минимум запутать читателя временными парадоксами. Но чаще всего главная тема в таких историях — борьба с предопределением. Можно ли изменить собственную судьбу, если она уже известна?
Ответ на вопрос о предопределении — как и сама концепция путешествия во времени — зависит от того, по какому принципу устроено время в конкретном фантастическом мире.
Терминаторам законы физики не указ
В реальности главная проблема с путешествием в прошлое не скорость света. Если отправить назад во времени что угодно, хотя бы сообщение, это нарушит фундаментальный закон природы: принцип причинности. Даже самое захудалое пророчество — уже в каком-то смысле путешествие во времени! Все известные нам научные принципы строятся на том, что сперва происходит событие, а потом у него возникают последствия. Если следствие опережает причину, это ломает законы физики.
Чтобы «починить» законы, надо придумать, как мир реагирует на такую аномалию. Тут-то фантасты и дают волю воображению.
Если жанр фильма — комедия, то риска «сломать» время обычно нет: все поступки героев слишком малозначительны, чтобы повлиять на будущее, и главная задача — выпутаться из собственных проблем
Можно заявить, что время — единый и неделимый поток: между прошлым и будущим как бы натянута нить, по которой можно перемещаться.
Именно в такой картине мира возникают самые известные петли и парадоксы: например, если в прошлом убить своего дедушку, можно исчезнуть из вселенной. Появляются парадоксы из-за того, что эта концепция (философы называют её «Б-теорией») утверждает: прошлое, настоящее и будущее столь же реальны и неизменны, как и привычные нам три измерения. Будущее пока что неизвестно — но рано или поздно мы увидим тот единственный вариант событий, который должен произойти.
Такой фатализм порождает самые ироничные истории о путешественниках во времени. Когда пришелец из будущего пытается исправить события прошлого, он внезапно обнаруживает, что сам стал их причиной, — более того, так было всегда. Время в таких мирах не переписывается — в нём просто возникает причинно-следственная петля, и любые попытки что-то изменить лишь закрепляют изначальный вариант. Этот парадокс одним из первых подробно описал Роберт Хайнлайн в новелле «По собственным следам» (1941), где оказывается, что герой выполнял задание, полученное от самого себя.
Герои мрачного сериала «Тьма» от Netflix отправляются в прошлое, чтобы расследовать преступление, но поневоле вынуждены сами совершать поступки, которые к этому преступлению ведут
О сериале
Павел Ильин |
Первый немецкий сериал от Netflix часто сравнивают с «Очень странными делами». На самом деле это совершенно разные истории…
Бывает и хуже: в более «гибких» мирах неосторожный поступок путешественника может привести к «эффекту бабочки». Вмешательство в прошлое переписывает разом весь временной поток — и мир не просто меняется, а напрочь забывает, что изменился. Обычно только сам путешественник помнит, что раньше всё было иначе. В трилогии «Назад в будущее» за прыжками Марти не мог уследить даже док Браун — но он хотя бы полагался на слова товарища, когда тот описывал изменения, а обычно таким историям просто никто не верит.
В общем, однопоточное время — штука запутанная и безысходная. Многие авторы решают себя не ограничивать и прибегают к помощи параллельных миров.
Сюжет, в котором герой оказывается в мире, где его рождение кто-то отменил, пошёл от рождественского фильма «Эта прекрасная жизнь» (1946)
Эта концепция не только позволяет избавиться от противоречий, но ещё и захватывает воображение. В таком мире возможно всё: каждую секунду он делится на бесконечное множество похожих друг на друга отражений, отличающихся парой мелочей. Путешественник во времени на самом деле ничего не меняет, а лишь скачет между разными гранями мультиверсума. Такой сюжет очень любят в сериалах: почти в любом шоу найдётся серия, где герои оказываются в альтернативном будущем и пытаются вернуть всё на круги своя. На бесконечном поле и резвиться можно бесконечно — и никаких парадоксов!
Сейчас в хронофантастике чаще всего используют модель с параллельными мирами (кадр из «Звёздного пути»)
Смотрите также
Антон Первушин | 13.11.2016
Идея, что наша Вселенная не одна, может показаться фантастикой, но сегодня она принимается как научный факт.
Но самое интересное начинается, когда авторы отказываются от «Б-теории» и решают, что фиксированного будущего не бывает. Может, неизвестность и неопределённость и есть нормальное состояние времени? В такой картине мира конкретные события происходят только на тех отрезках, на которых есть наблюдатели, а остальные моменты — всего лишь вероятность.
Прекрасный пример такого «квантового времени» показал Стивен Кинг в «Тёмной башне». Когда Стрелок невольно создал временной парадокс, он едва не сошёл с ума, потому что помнил одновременно две линии событий: в одной он путешествовал в одиночку, в другой со спутником. Если герою попадались на глаза свидетельства, напоминавшие о прошлых событиях, воспоминания об этих точках складывались в одну непротиворечивую версию, но промежутки были словно в тумане.
Квантовый подход в последнее время популярен — отчасти благодаря развитию квантовой физики, а отчасти потому, что он позволяет показывать ещё более запутанные и драматичные парадоксы.
Марти Макфлай едва не стёр себя из реальности, помешав своим родителям познакомиться. Пришлось срочно всё исправлять!
Взять, например, фильм «Петля времени» (2012): как только молодое воплощение героя совершало какие-то действия, пришелец из будущего тут же их вспоминал — а до того в его памяти царил туман. Поэтому он старался не вмешиваться лишний раз в своё прошлое — например, не показывал молодому себе фотографию будущей жены, чтобы не сорвать их первую неожиданную встречу.
«Квантовый» подход виден и в «Докторе Кто»: раз Доктор предупреждает спутников о специальных «фиксированных точках» — событиях, которые нельзя изменить или обойти, — значит, вся остальная ткань времени подвижна и пластична.
Впрочем, даже вероятностное будущее блекнет по сравнению с мирами, где Время обладает собственной волей — или на его страже стоят существа, подстерегающие путешественников. В такой вселенной законы могут работать как угодно — и хорошо ещё, если со стражами можно договориться! Самый яркий пример — лангольеры Стивена Кинга, которые после каждой полуночи съедают вчерашний день вместе со всеми, кому не повезло там оказаться.
На фоне такого разнообразия вселенных сама техника путешествий во времени — вопрос второстепенный. Со времён Герберта Уэллса машины времени не изменились: можно придумать новый принцип действия, но вряд ли это повлияет на сюжет, и со стороны путешествие будет выглядеть примерно одинаково.
Машина времени Уэллса в экранизации 1960 года. Вот где стимпанк!
Чаще всего принцип работы вообще не объясняют: человек залезает в кабинку, любуется гудением и спецэффектами, а потом выбирается уже в другом времени. Этот способ можно назвать мгновенным скачком: ткань времени словно прокалывается в одной точке. Нередко для такого прыжка сперва надо разогнаться — набрать скорость в обычном пространстве, а техника уже переведёт этот импульс в скачок во времени. Так поступали и героиня аниме «Девочка, покорившая время», и док Браун на знаменитом DeLorean из трилогии «Назад в будущее». Видимо, ткань времени — из тех препятствий, которые штурмуют с разбега!
DeLorean DMC-12 — редкая машина времени, которая вправе называться машиной (JMortonPhoto.com & OtoGodfrey.com [CC BY-SA 4.0] )
Но иногда бывает наоборот: если считать время четвёртым измерением, в трёх обычных измерениях путешественник должен оставаться на месте. Машина времени помчит его по временной оси, и в прошлом или будущем он появится ровно в той же точке. Главное, чтобы там не успели ничего построить, — последствия могут быть очень неприятными! Правда, в такой модели не учитывают вращение Земли — на самом-то деле неподвижных точек не бывает, — но в крайнем случае всё можно списать на магию. Именно так работал хроноворот в «Гарри Поттере»: каждый оборот волшебных часов соответствовал одному часу, но с места путешественники не двигались.Суровее всего с такими «статичными» путешествиями обошлись в фильме «Детонатор» (2004): там машина времени проматывала ровно минуту за минуту. Чтобы попасть во вчерашний день, надо было просидеть в железной коробке целых 24 часа!
Иногда модель, в которой больше трёх измерений, трактуют ещё хитрее. Вспомним теорию Гёделя, согласно которой между разными временами можно прокладывать петли и тоннели. Если она верна, через дополнительные измерения можно попробовать пробраться в другое время — чем и воспользовался герой «Интерстеллара».
В более ранней фантастике по схожему принципу работала «воронка времени»: некое подпространство, куда можно попасть специально (на TARDIS Доктора Кто) или случайно, как произошло с экипажем эсминца в фильме «Филадельфийский эксперимент» (1984). Полёт по воронке обычно сопровождается головокружительными спецэффектами, а выходить из корабля не рекомендуется, чтобы не потеряться во времени навсегда. Но по сути это всё та же обычная машина времени, доставляющая пассажиров из одного года в другой.
Внутри временных воронок почему-то всегда бьют молнии и иногда летают титры
Если же авторы не хотят углубляться в дебри теорий, аномалия времени может существовать сама по себе, без всяких приспособлений. Достаточно войти не в ту дверь, и вот герой уже в далёком прошлом. Тоннель это, точечный прокол или магия — кто его разберёт? Главный вопрос — как выбраться обратно!
Впрочем, обычно фантастика всё-таки работает по правилам, пусть и вымышленным, — поэтому для путешествий во времени часто придумывают ограничения. Например, можно вслед за современными физиками заявить, что перемещать тела быстрее скорости света (то есть в прошлое) всё-таки нельзя. Но в некоторых теориях есть частица под названием «тахион», на которую это ограничение не действует, потому что у неё нет массы… Может, сознание или информацию всё-таки можно отправить в прошлое?
Когда за путешествия во времени берётся Макото Синкай, у него всё равно получается трогательная история о дружбе и любви («Твоё имя»)
О фильме
Николай Караев | 13. 01.2017
Ещё одна волшебная притча — возможно, лучшая в карьере режиссёра. И самое кассовое аниме в Японии.
В реальности, скорее всего, так смухлевать не получится — всё из-за того же принципа причинности, которому до типа частиц нет дела. Но в фантастике «информационный» подход кажется более правдоподобным — да ещё и оригинальным. Он позволяет герою, например, оказаться в собственном молодом теле или отправиться в путешествие по чужим сознаниям, как происходило с героем сериала «Квантовый скачок». А в аниме Steins;Gate поначалу умели отправлять в прошлое только SMS — попробуй измени ход истории с такими ограничениями! Но от ограничений сюжеты только выигрывают: чем сложнее задача, тем интереснее смотреть, как её решают.
Гибрид телефона с микроволновкой для связи с прошлым (Steins;Gate)
Иногда дополнительные условия накладывают и на обычные, физические путешествия во времени. Например, зачастую машина времени не может отправить никого в прошлое раньше того момента, когда она была изобретена. А в аниме «Меланхолия Харухи Судзумии» путешественники во времени разучились отправляться в прошлое дальше определённой даты, потому что в этот день произошла катастрофа, повредившая ткань времени.
И тут начинается самое интересное. Незамысловатые скачки в прошлое и даже временные парадоксы — это лишь вершина айсберга хронофантастики. Если время можно изменить или даже повредить, что ещё с ним можно сделать?
Путешествия во времени мы любим за путаницу. Даже простой скачок в прошлое порождает такие завихрения, как «эффект бабочки» и «парадокс дедушки», — в зависимости от того, как устроено время. Но на этом приёме можно строить куда более сложные комбинации: например, прыгнуть в прошлое не единожды, а несколько раз подряд. Так создаётся стабильная временная петля, или «день сурка».
— У вас бывает дежа-вю?
— А разве ты меня об этом уже не спрашивала?
Смотрите также
Светлана Евсюкова | 02. 02.2016
Обзор фильмов о «петле времени» — многократном повторении одних и тех же событий. Обзор фильмов о «петле времени» — многократном повторении одних и тех же событий. Обзор фильмов о…
Зациклить можно один день или несколько — главное, чтобы всё заканчивалось «сбросом» всех изменений и путешествием обратно в прошлое. Если мы имеем дело с линейным и неизменным временем, такие петли сами возникают из причинно-следственных парадоксов: герой получает записку, отправляется в прошлое, пишет эту записку, отправляет самому себе… Если же время каждый раз переписывается или порождает параллельные миры, получается идеальная ловушка: человек раз за разом переживает одни и те же события, но любые изменения всё равно заканчиваются сбросом на исходную позицию.
Чаще всего такие сюжеты посвящены попыткам разгадать причину временной петли и вырваться из неё. Иногда петли завязаны на эмоции или трагические судьбы персонажей — особенно этот элемент любят в аниме («Девочка-волшебница Мадока», «Меланхолия Харухи Судзумии», «Когда плачут цикады»).
Но у «дней сурка» есть несомненный плюс: они позволяют за счёт бесконечных попыток рано или поздно добиться успеха в любом начинании. Недаром Доктор Кто, попав в такую ловушку, вспоминал легенду о птичке, которая за многие тысячи лет по крошке сточила каменную скалу, а его коллега Стивен Стрэндж ухитрился своими «переговорами» довести до белого каления внеземного демона! В таком случае разрушить петлю можно не геройским поступком или прозрением, а обычным упорством, — и по пути научиться паре-тройке полезных навыков, как случилось с героем «Дня сурка».
В «Грани будущего» инопланетяне используют временные петли в качестве оружия — чтобы просчитать идеальную тактику боя
О фильме
Александр Гагинский | 17.07.2014
Умный и ироничный боевик с претензией на оригинальность — нечасто такие встретишь в наше время.
Ещё один способ построить из обычных прыжков более сложную конструкцию — синхронизировать два отрезка времени. В фильме «Люди Икс: Дни минувшего будущего» и в «Разведчике времени» Роберта Асприна временной портал умели открывать только на фиксированное расстояние. Грубо говоря, в полдень воскресенья можно переместиться в полдень субботы, а час спустя — уже только в час дня. При таком ограничении в истории о путешествии в прошлое появляется элемент, которого там, казалось бы, не может быть — цейтнот! Да, можно отправиться назад и попытаться что-то исправить, но в будущем время идёт своим чередом — и герой, например, может опоздать вернуться.
Чтобы усложнить путешественнику жизнь, можно сделать прыжки во времени случайными — отобрать у него контроль над происходящим. В сериале «Остаться в живых» такая беда случилась с Десмондом, который слишком плотно взаимодействовал с временной аномалией. Но ещё в 1980-х на той же идее построили сериал «Квантовый скачок». Герой постоянно оказывался в разных телах и эпохах, но не знал, сколько продержится в этом времени, — и уж тем более не мог вернуться «домой».
Героиня игры Life is Strange встаёт перед трудным выбором: отменить все правки, которые она вносила в ткань времени ради спасения подруги, или погубить целый город
Второй приём, с помощью которого разнообразят путешествия во времени, — изменение скорости. Если можно промотать пару лет, чтобы оказаться в прошлом или будущем, почему бы, например, не поставить время «на паузу»?
Как показал ещё Уэллс в рассказе «Новейший ускоритель», даже замедление времени для всех, кроме себя — очень мощный инструмент, а уж если его совсем остановить, можно куда-нибудь тайно проникнуть или выиграть дуэль — причём совершенно незаметно для противника. А в веб-сериале «Червь» один супергерой умел «замораживать» предметы во времени. С помощью этого нехитрого приёма можно было, например, пустить под откос поезд, поставив у него на пути обычный лист бумаги, — ведь застывший во времени объект не может измениться или сдвинуться!
Застывшие во времени враги — это очень удобно. В шутере Quantum Break в этом можно убедиться лично
Скорость можно изменить и на отрицательную, и тогда получатся знакомые читателям Стругацких контрамоты — люди, живущие «в обратную сторону». Такое возможно только в мирах, где работает «Б-теория»: вся временная ось уже предопределена, вопрос только в том, в каком порядке мы её воспринимаем. Чтобы ещё сильнее запутать сюжет, можно запустить в разных направлениях двух путешественников во времени. Так случилось с Доктором и Ривер Сонг в сериале «Доктор Кто»: они скакали по эпохам туда-сюда, но первая (для Доктора) их встреча для Ривер была последней, вторая — предпоследней, и так далее. Чтобы избежать парадоксов, героине приходилось следить, чтобы случайно не проспойлерить Доктору его будущее. Потом, правда, порядок их встреч превратился в полную чехарду, но героям «Доктора Кто» к такому не привыкать!
Миры со «статичным» временем порождают не только контрамотов: нередко в фантастике появляются существа, которые одновременно видят все точки своего жизненного пути. Трафальмадорцы из «Бойни номер пять» Курта Воннегута благодаря этому относятся к любым злоключениям с философским смирением: для них даже смерть — всего лишь одна из многочисленных деталей общей картины. Доктор Манхэттен из «Хранителей» из-за такого нечеловеческого восприятия времени отдалился от людей и ударился в фатализм. Абраксас из «Бесконечного путешествия» регулярно путался в грамматике, силясь понять, какое событие уже произошло, а какое будет завтра. А у инопланетян из рассказа Теда Чана «История твоей жизни» возник особенный язык: все, кто его выучил, тоже начинали одновременно видеть прошлое, настоящее и будущее.
Фильм «Прибытие», снятый по мотивам «Истории твоей жизни», начинается с флешбэков… Или нет?
О фильме
Александр Гагинский | 10.11.2016
Кажется, наш автор сошёл с ума, потому что он написал этот обзор… для себя из прошлого.
Александр Гагинский | 22.11.2016
Стивен Вольфрам рассказывает, как летают корабли пришельцев и как общаться с внеземным разумом.
Впрочем, если контрамоты или трафальмадорцы действительно путешествуют во времени, то со способностями Ртути или Флэша всё не так очевидно. Ведь на самом деле это они ускоряются относительно всех остальных — разве можно считать, что на самом деле замедляется весь мир вокруг?
Физики заметят, что теория относительности недаром называется именно так. Можно и мир ускорить, и наблюдателя замедлить — это одно и то же, вопрос только в том, что взять за точку отсчёта. А биологи скажут, что никакой фантастики здесь нет, ведь время — понятие субъективное. Обычная муха тоже видит мир «в слоу-мо» — так быстро её мозг обрабатывает сигналы. Но можно не ограничиваться мухой или Флэшем, ведь в некоторых хронооперах существуют параллельные миры. Кто мешает пустить в них время с разной скоростью — или даже в разные стороны?
Известный пример такого приёма — «Хроники Нарнии», где формально путешествий во времени нет. Но время в Нарнии течёт куда быстрее, чем на Земле, поэтому одни и те же герои попадают в разные эпохи — и наблюдают историю сказочной страны от её создания до падения. А вот в комиксе Homestuck, который, пожалуй, можно назвать самой запутанной историей о путешествиях во времени и параллельных мирах, два мира запустили в разных направлениях — и при контактах между этими вселенными возникала та же неразбериха, что у Доктора с Ривер Сонг.
Если циферблаты ещё не изобрели, песочные часы тоже сойдут («Принц Персии»)
На основе любого из этих приёмов можно написать рассказ, от которого даже у Уэллса затрещала бы голова. Но современные авторы с удовольствием пользуются всей палитрой сразу, завязывая в клубок временные петли и параллельные миры. Парадоксы при таком подходе накапливаются пачками. Даже при одном прыжке в прошлое путешественник может ненароком убить своего дедушку и исчезнуть из реальности — а то и стать собственным отцом. Пожалуй, лучше всех над «парадоксом причинности» поиздевался Роберт Хайнлайн в рассказе «Все вы, зомби», где герой оказывается сам себе и папой, и мамой.
По рассказу «Все вы, зомби» снят фильм «Патруль времени» (2014). Практически все его персонажи — это один и тот же человек
Само собой, парадоксы надо как-то разрешать, — поэтому в мирах с линейным временем оно часто восстанавливается само, по воле судьбы. Например, почти все начинающие путешественники первым делом решают убить Гитлера. В мирах, где время можно переписывать, он погибнет (но по закону подлости получившийся мир будет ещё хуже). У Асприна в «Разведчиках времени» покушение провалится: либо пистолет заклинит, либо ещё что-нибудь произойдёт.
А в мирах, где фатализм не в почёте, приходится следить за сохранностью прошлого самостоятельно: для таких случаев создают специальную «полицию времени», которая отлавливает путешественников, пока они не натворили бед. В фильме «Петля времени» роль такой полиции взяла на себя мафия: прошлое для них — слишком ценный ресурс, чтобы позволять кому-то его портить.
Если нет ни судьбы, ни хронополицейских, путешественники рискуют попросту сломать время. В лучшем случае получится как в цикле Джаспера Ффорде «Четверг Нонетот», где полиция времени доигралась до того, что случайно отменила само изобретение путешествий во времени. В худшем — разрушится ткань реальности.
Как не раз показывали в «Докторе Кто», время — вещь хрупкая: от одного взрыва могут пойти трещины в мироздании по всем эпохам, а из-за попытки переписать «фиксированную точку» может схлопнуться и прошлое, и будущее. В Homestuck после подобного инцидента мир пришлось пересоздавать заново, а в Плоском мире Пратчетта все эпохи смешались воедино, из-за чего события книг теперь невозможно соединить в непротиворечивую хронологию… Ну а в манге Tsubasa: Reservoir Chronicle стёртому из реальности сыну собственного клона пришлось заменить себя новым человеком, чтобы в уже случившихся событиях было хоть какое-то действующее лицо.
Некоторые герои мультиверсума Tsubasa существуют минимум в трёх воплощениях и происходят из других произведений той же студии
Любимое развлечение фанатов — рисовать для самых запутанных произведений хронологии
Звучит безумно? Но за такое безумие мы и любим путешествия во времени — они раздвигают границы логики. Когда-то, должно быть, и обычный скачок в прошлое мог свести непривычного читателя с ума. Сейчас же хронофантастика по-настоящему сияет на длинных дистанциях, когда авторам есть где развернуться, а временные петли и парадоксы наслаиваются друг на друга, порождая самые невообразимые комбинации.
Увы, часто бывает, что конструкция складывается под собственным весом: либо скачков во времени становится слишком много, чтобы был смысл за ними следить, либо авторы на ходу меняют правила вселенной. Сколько раз уже Скайнет переписывал прошлое? И кто сейчас сможет сказать, по каким правилам работает время в «Докторе Кто»?
Зато, если хронофантастика при всех своих парадоксах получается стройной и внутренне непротиворечивой, она запоминается надолго. Именно этим подкупают BioShock Infinite, Tsubasa: Reservoir Chronicle или Homestuck. Чем сложнее и запутаннее сюжет, тем более сильное впечатление остаётся у тех, кто добрался до конца и сумел окинуть взглядом сразу всё полотно.
* * *
Путешествия во времени, параллельные миры и переписывание реальности неразрывно связаны, поэтому сейчас без них не обходится почти ни одно фантастическое произведение — будь то фэнтези наподобие «Игры престолов» или научно-фантастическое исследование новейших теорий физики, как в «Интерстелларе». Мало какой сюжет даёт такой же простор для воображения — ведь в истории, где любое событие можно отменить или повторить несколько раз, возможно всё. При этом элементы, из которых складываются все эти истории, довольно просты.
Похоже, за последние сто лет авторы сделали со временем всё, что только возможно: пускали вперёд, назад, по кругу, в один поток и в несколько… Поэтому лучшие из таких историй, как и во всех жанрах, держатся на персонажах: на пришедшей ещё из древнегреческих трагедий теме борьбы с судьбой, на попытках исправить собственные ошибки и на тяжёлом выборе между разными ветками событий. Но как бы ни скакала хронология, история всё равно будет развиваться только в одном направлении — в том, которое интереснее всего зрителям и читателям.
Наука: Наука и техника: Lenta.ru
21 октября 2015 года Марти Макфлай и Док Браун, согласно сюжету кинотрилогии «Назад в будущее», прибудут к нам в гости — прямиком из 1985-го. Возможны ли путешествия во времени и изменение прошлого а-ля Макфлай с точки зрения современной физики? Как следует вести себя хронопутешественникам и в какие миры они попадают?
Когда во II веке нашей эры основатель жанра научной фантастики Лукиан Самосатский описал путешествие на Луну, Венеру и межпланетные войны, он и сам вряд ли верил в то, что ближайшие небесные тела столь густо населены разумными существами. Однако самолеты, вертолеты, полеты в космос, телевидение и даже видеочат были предсказаны в XIX веке именно фантастами, а Игорь Сикорский называл свой вертолет попыткой перенести в реальную жизнь вымысел Жюля Верна.
Те же фантасты XIX века описали и машину времени, однако она до сих пор не только не создана, но и сама ее принципиальная возможность по-прежнему вызывает горячие споры. Почему же бурный прогресс науки не прояснил этот вопрос?
В 1881 году Эдвард Митчелл опубликовал рассказ «Часы, которые шли назад». Описанная там машина времени и вызванные ею парадоксы были абсолютно невозможны с научной точки зрения той эпохи. Считалось, что «течение абсолютного времени изменяться не может», и никакие путешествия в прошлое или будущее (кроме будничного старения) в принципе исключены.
Теория относительности Эйнштейна и соответствующая ей картина Вселенной все резко изменили. Выяснилось, что неизвестно, существовало ли время вообще до планковской эпохи, близкой в Большому взрыву. Зато обнаружилось, что в будущее можно путешествовать существенно быстрее, чем со скоростью одного часа в час. В 1905 году Эйнштейн сформулировал это так: «Если в точке А находится пара синхронно идущих часов и мы перемещаем одни из них по замкнутой кривой с постоянной скоростью до тех пор, пока они не вернутся в А (на что потребуется, скажем, t секунд), то эти часы по прибытии в А будут отставать по сравнению с часами, остававшимися неподвижными».
«Парадокс близнецов». Изображение: physicsforme.comВ дело вступает релятивистское замедление времени — эффект теории относительности, из-за которого в движущемся теле все физические процессы проходят медленнее, чем в неподвижном. Этот эффект обычно иллюстрируют «парадоксом близнецов». Отправив одного близнеца в космос на близкой к световой скорости на 20 лет по земному времени, мы обнаружим, что он почти не постарел, в отличие от его брата-близнеца, оставшегося на Земле. Поскольку лазерный и солнечный парус теоретически могут разогнать человека до таких скоростей, обе эти конструкции фактически — машины времени для перемещения в будущее. Отличие от описаний Уэллса только в том, что путешественнику придется перемещаться не только во времени, но и в пространстве.
Сложнее с путешествием в прошлое. Перемещение быстрее света должно вести именно к нему — и именно это называют главной причиной его неосуществимости. Чисто гипотетически построить машину времени можно с помощью отрицательной энергии. Само существование квантовых флуктуаций означает, что даже во вроде бы пустом пространстве на деле присутствует множество пар виртуальных частиц, которые появляются и исчезают, аннигилируя друг с другом. Один из элементов каждой такой виртуальной пары имеет положительную энергию, а другой — отрицательную. В ряде случаев аннигиляция может не случиться — и возникнет материя с экзотическими свойствами, пригодная для создания машины времени.
Космический корабль, проходящий сквозь кротовую дыру. Изображение: Mopic / Alamy / Diomedia
Другое гипотетическое средство хронопутешествий — кротовые норы, «туннели» в пространстве, соединяющие две сколь угодно удаленные друг от друга точки (как в фильме «Интерстеллар»). Кротовые норы предсказаны теорией относительности, и единственное, что требуется, чтобы они не схлопывались, — это вышеописанная материя с отрицательной энергией.
Сходные возможности дает и пузырь Алькуберре, предложенный физиками-теоретиками более 20 лет назад. Такой объект может перемещаться быстрее света, сжимая пространство прямо перед собой и расширяя его позади себя. Хотя самого сверхсветового движения при этом не происходит (перемещение идет за счет искривления пространства), отправившись к далекой звезде, а затем вернувшись к Земле, экипаж пузыря должен попасть в прошлое. Как и в случае с эйнштейновским путешествием в будущее на субсветовых скоростях, теоретически в пузыре нет никаких противоречий известным законам физики, нужно лишь решить практические сложности по его созданию.
Одно из ключевых возражений против путешествий в прошлое сформулировал четверть века назад физик Стивен Хокинг: «Если путешествия во времени возможны, то где в таком случае путешественники?» Оппоненты быстро указали на концептуальное сходство этого возражения с известной поговоркой насчет ума и денег: множество гениев умерло в бедности, но это вовсе не означает, что создатель геометрии Лобачевского был неумен.
Конечно, Хокинг включил в свою гипотезу о защите хронологии не только этот тезис. По его мнению, путешествия в прошлое для макроскопических объектов (например, человека) невозможны, поскольку этому препятствуют физические законы. Он предложил рассматривать путешествие во времени как замкнутую времениподобную кривую (прошлое — будущее — прошлое —…). Та область в пространстве, где она работает, ограничена, а на ее границе должен возникать горизонт событий, чем-то сходный с горизонтом событий черной дыры. Одна беда: по такой замкнутой времениподобной кривой должны перемещаться замкнутые лучи света, бесконечно наворачивающие круги по этой кривой. Бесконечно вращающиеся виртуальные частицы в такой ситуации не исчезают со временем, накапливаясь и доводя плотность энергии на горизонте событий машины времени до бесконечности. «Выходит, что человек или космический зонд, который попробует пересечь горизонт и попасть в машину времени, будет полностью уничтожен завесой излучения», — резюмирует Хокинг.
Стивен Хокинг читает лекцию. Фото: Valentin Flauraud / Reuters
Но главная проблема гипотезы Хокинга в том, что полноценной теории, учитывающей и гравитацию, и квантовые эффекты (которые, по Хокингу, уничтожат путешественника во времени), пока нет. Теория квантовой гравитации еще не построена — прежде всего потому, что две физические теории, которые она пытается связать воедино (квантовая механика и общая теория относительности) опираются на разные наборы принципов. Первая описывает временнУю эволюцию физических систем на фоне внешнего пространства-времени, которого в ОТО нет вовсе (точнее, оно является динамической переменной теории). Иными словами, хотя большинству физиков импонирует идея о невозможности безопасного движения назад во времени, на данный момент никаких твердых данных, противоречащих такой возможности, нет.
Хуже того: в ряде случаев попытки применить варианты хокинговской гипотезы ведут к ужасающим заключениям. Например, пузырь Алькуберре, в силу сверхсветового перемещения действующий как машина времени, может накапливать колоссальную энергию и, прибывая в ту или иную область пространства-времени, эту энергию высвобождать. Такая машина времени, даже без путешественника на борту, при торможении уничтожит всю ту область, куда она отправилась. Если бы нечто подобное было возможно, мы все могли бы моментально исчезнуть в ослепительной вспышке сразу после первого же эксперимента по путешествию во времени.
Есть и другие основания, по которым физики настороженно относятся к идее хроноскачков — и это прежде всего причинность.
Представим себе ситуацию: совестливый изобретатель машины времени делает первой своей миссией убийство фюрера. Если он выполнит поставленную задачу, цель его путешествия моментально исчезнет: Вторая мировая будет принципиально иной, фамилия Гитлер ничего никому не будет говорить уже ко времени рождения изобретателя. Причина убьет следствие, а это должно убить причину — и что же произойдет в такой ситуации на практике, не очень понятно.
Что хуже всего, влияние Гитлера на историю планеты слишком велико, и любой мыслимый изобретатель, убивший его, с высокой вероятностью просто не родится. Если Вторая мировая и случится, то в другое время и вызовет другие демографические последствия: мать и отец гитлероубийцы, скорее всего, никогда не встретятся, что делает парадокс Гитлера еще и разновидностью парадокса убийства дедушки.
Даже если предположить, что хронопутешествия будут сразу монополизированы государством или организацией с идеальными возможностями контроля, получается, что придется постоянно вмешиваться в ход развития человечества, либо защищая его от путешественников-одиночек, намеревающийся «убить Гитлера», либо меняя время в «нужном» направлении самостоятельно. И тот и другой вариант превращают историю в древнегреческий театр, где логика и причинность заменены спонтанным вмешательством deus ex machina, причем таким, которое мы не можем ни контролировать, ни предсказать.
И все же часть физиков в условиях отсутствия твердых доказательств гипотезы о защите времени попробовали доказать, что и без нее такие путешествия не ведут к вышеописанным сокрушительным последствиям. В 1991 году Дэвид Дойч (David Deutsch) предложил такое решение: в момент начала путешествия любая система распадается на две подсистемы. Одна из них — замкнутая времениподобная кривая B, а вторая — внешняя по отношению к ней подсистема А (например, путешественник). По расчетам Дойча, если мы сможем описать все отличия системы А от В одной унитарной матрицей, мы автоматически переводим происходящее в представление Шредингера. Возникнет сразу множество возможных решений, у одного из которых будет наибольшая энтропия. В нем изменение произойдет (мир изменится), но во всех остальных локально ничего не поменяется.
Параллельные Вселенные. Изображение: space.mit.eduТо есть убьет кто-либо Гитлера или нет, для сохранения принципа причинности не так важно. Даже если у убийцы все получится, мир, в котором фюрер не пришел к власти, станет не нашим, а частью параллельной Вселенной (многомировая интерпретация). Как видим, этот вариант куда оптимистичнее уничтожения человечества при попытке первого запуска машины времени. Правда, если он верен, то никаких последствий деятельности хронопутешественников мы никогда не заметим. Все их титанические усилия просто приведут к образованию еще одной параллельной Вселенной, не связанной с нашей.
В 1970-х не менее оригинальное объяснение парадоксов времени предложил известный астрофизик Игорь Новиков. Принцип Новикова прост: в нашей Вселенной локально могут происходить только такие хронопутешествия, которые глобально самосогласованы, то есть не являются взаимоисключающими. Любая попытка радикально переделать прошлое в нашем мире (а не в одной из параллельных Вселенных) может закончиться лишь провалом. Например, отправившись в прошлое и убив своего деда, вы, вернувшись, обнаружите, скажем, что вы, как и несколько процентов всех детей на Земле, —плод внебрачной связи, из-за чего убийство предположительного дедушки вообще ни на что не повлияло.
Фактически Новиков предполагает, что свобода воли всех путешественников во времени жестко ограничена предложенным им физическим принципом. То есть условный аналог закона сохранения энергии — своего рода закон сохранения причинности — не позволяет изменить то, что так или иначе повлияло на возникновение субъекта. Также как сила тяготения не дает взлететь без самолета, принцип самосогласованности не даст убить Гитлера.
Если же кажется, что путешественник вопреки всему все же изменил прошлое, то, скорее всего, перед нами просто видимость. В известной сцене из первой части фильма «Назад в будущее» Марти Макфлай в 1955 году исполняет хит Чака Берри Johnny B. Goode. Присутствующий при этом чернокожий гитарист немедленно звонит своему кузену (Чаку Берри) и предлагает ему ознакомиться с «новым саундом» по телефону. На первый взгляд, это довольно грубое вмешательство в историю: Чак Берри — один из самых влиятельных музыкантов раннего рок-н-ролла, а Johnny B. Goode сочинен им лишь в 1958 году. Изменение прошлого? Пересмотрите эту сцену еще раз: Марвин дает своему кузену послушать Марти, лишь когда тот закончил петь и перешел к жесткому гитарному соло, достаточно свежему даже для 1980-х, и абсолютно нетипичному для рок-н-ролла. Ничего из того, что мог заимствовать Берри, он так и не услышал.
Но некоторые моменты действия принципа Новикова неясны. Представим, что, изобретя машину времени, мы отправились в прошлое и решили поведать жителям XIX века о существовании такого устройства. Очевидно, что это будет колоссальным вмешательством в историю, после которой жизнь земных государств может существенно измениться. Уведомить любого жителя прошлого о существовании такой машины (до того, как ее изобретение будет освещено в прессе) для хрононавта физически невозможно. Все, что вы можете сделать, прилетев в XIX век, — купить документы на имя Герберта Уэллса и выпустить какой-нибудь роман на эту тему.
На первый взгляд кажется, что принцип Новикова даже без непроверяемой многомировой интерпретации снимает все темпоральные парадоксы. Увы, все не так просто. Вспомните анекдотический сюжет цикла «Терминаторов»: пытаясь бороться с Коннором, Скайнет невольно ознакомил юношу с самой возможностью путешествия во времени. В итоге тот, повзрослев, отправил в прошлое своего отца, родившегося позже самого Коннора. Итак, самосогласованность по Новикову налицо, однако налицо и парадокс: сын Сары Коннор становится продуктом существования замкнутой времениподобной кривой, вне которой его возникновение с данным набором генов невозможно.
Кадр: Warner Bros / Courtesy Everett Collection
На деле вся научная фантастика насыщена такими примерами, и иногда («Стальная крыса» Гаррисона) возникают даже существа, которых вообще никто не зачинал и не рождал, попадающие из собственного будущего в собственное прошлое по кругу. Они переживают свой жизненный цикл бесконечное количество раз, как персонаж «Дня сурка». Вот только, в отличие от последнего, у них нет ни малейших шансов что-либо изменить в своей жизни.
Во время съемок «Назад в будущее» еще не было многомировой интерпретации Дойча. Тем не менее кинотрилогия демонстрирует множество альтернативных реальностей (чуть не десяток). Правда, в отличие от концепции Дойча, Марти Макфлай может перемещаться между альтернативными историями своей семьи и всего городка. Еще интереснее то, что он пытается следовать принципу самосогласованности (хотя выводы Новикова не были широко известны на Западе): юноша всячески способствует браку своих родителей.
Разумеется, несмотря на элементы самосогласованности, полностью избежать парадоксов и странностей франшизе не удалось. Например, в 1885 году Док и Марти не могут разогнать «Делореан» и улететь в будущее, потому что у них нет бензина. Меж тем в их реальности в этот момент находится два «Делореана», в одном из которых вполне может быть бензин — но никто из них об этом даже не вспоминает. В других эпизодах количество копий машины времени может достигать четырех, причем получается, что основная их часть существует только в рамках замкнутых времениподобных кривых, они «размножены» с помощью путешествий во времени, а не заводского конвейера.
Формально все мелкие противоречия трилогии «Назад в будущее» вполне могут укладываться в рамки многообразия различных гипотез, предполагающих возможность путешествий в времени. А могут и не укладываться — уж слишком мало мы пока знаем о подробностях таких процессов. Впрочем, как уже отмечалось выше, если бы нечто подобное когда-либо и случилось, путешественники во времени сделали бы все от них зависящее, чтобы мы об этом никогда не узнали.
Астрофизики впервые описали, как реально построить машину времени
Астрофизик из Университета Коннектикута (США) Рон Маллет написал уравнение, которое впервые может послужить базой для создания реальной машины времени с учетом всех известных на сегодняшний день законов физики. Его работу изучили другие астрофизики и согласились с некоторыми аспектами предложенной концепции. Есть только небольшое ограничение: в соответствии с заявленной теорией, возможно отправиться в будущее, однако вот попасть в прошлое, скорее всего, невозможно.
О своей работе над теорией путешествия во времени Рон Маллет рассказал американским СМИ. Чтобы понять суть предложенного сложного механизма, надо знать основы общей теории относительности Энштейна, а также специальной теории относительности.
Согласно последней, во Вселенной время может ускоряться или замедляться. Все зависит от скорости, с которой движется объект. Например, если человек летит на космическом корабле со скоростью, близкой к скорости света, то время для него будет идти медленнее, чем для человека, который находится на Земле. Таким образом, астронавт, путешествующий с околосветовой скоростью всего неделю, после возвращения попадет в будущее, потому что для людей на Земле уже пройдет 10 лет.
Также есть и другой компонент теории относительности, на который опирается концепция Рона Маллета. Согласно известным законам физики, массивные объекты способны искривлять пространство-время. Этот эффект мы обычно воспринимаем как гравитацию. Чем она сильнее, тем медленнее течет время. Особенно ярко этот эффект виден в так называемом «горизонте событий» — научном термине, который разделяет события пространства-времени. Научно доказано, что горизонт событий существует на расстоянии определенного радиуса от черной дыры. Объект (даже свет), который попал под горизонт событий, пересек его, уже не может вернуться обратно. Время для него также будет идти по-другому. Очень медленно.
«В теории Эйнштейна то, что мы называем пространством, также включает в себя время — вот почему оно называется пространством-временем. И что бы вы ни делали с пространством, это же происходит и со временем», — утверждает Рон Маллет.
По мнению ученого, можно использовать лазерный луч, который свернуть в кольцо. Соответственно, тоже самое произойдет и со временем, оно будет скручено в петлю, а это позволит путешествовать во времени. В том числе — в прошлое.
«Изучая тип гравитационного поля, создаваемого кольцевым лазером, можно раскрыть новые возможности машины времени на основе циркулирующего пучка света», — говорит ученый в своей теории.
Концепция астрофизика, описывающая теорию путешествия во времени, изобилует формулами и графиками, требует большого багажа знаний в области физики. Неподготовленному человеку ее сложно понять до тонкостей, и мы описали ее только в общих чертах.
Можно отметить, что теория Рона Маллета о путешествиях во времени оказалась новшеством для ученой среды. Большинство физиков признают, что возможен прыжок во времени в будущее — в том случае, если астронавт летит с околосветовой скоростью. Но путешествие во времени в прошлое — по-прежнему остается фантастикой.
Рон Маллет признает, что его концепция на данный момент является полностью теорией. Тем не менее, это первый случай, когда астрофизики — пусть даже теоретически — описали, как реально может происходить путешествие во времени. Можно пофантазировать, что когда-нибудь, спустя годы, развитие человечества позволит перейти от теории к практике… Но даже в этом случае, согласно концепции Рона Маллета, машина времени будет иметь значительные ограничения. «Вы сможете отправиться обратно, — считает ученый, — но только в ту точку, в которой вы включаете машину времени».
Как вернуться в прошлое и прожить заново? Как изменить событие в прошлом? Что такое время?
Громкий заголовок статьи, конечно, не означает, что в ней будут прямо даны способы это сделать. Пардон, если дал ложные надежды. Эта статья — один из первых шагов к пониманию сути времени и вариантам управления им (конечно, имеется в виду не тайм-менеджмент) с уклоном на практическую реализацию. Множество людей хотели бы вернуться на некоторое время в прошлое и исправить свои ошибки или даже спасти близкого человека от смерти. К сожалению, наука пока не предлагает нам готовых вариантов для этого, а все теории для перемещения в прошлое основаны на фантастических малореальных кротовых норах, чёрных дырах и сверхсветовом движении, на которых реальную «машину времени» не построишь, нужны более приземлённые варианты.
Здесь приведены мои рассуждения на эту тему и попытки понять, куда двигаться дальше, чтобы откат назад во времени и изменение своего прошлого в реальности когда-нибудь стало возможным, как сейчас с лёгкость возможно то, что ещё 50-100 лет назад казалось фантастикой. Статья написана для тех, кто хочет лучше разобраться в понимании сути времени, а также для мотивирования энтузиастов заняться практическими исследованиями и экспериментами по созданию агрегатов для перемещения в прошлое / изменения его, а также организационной работы по привлечению учёных, лабораторий, финансов для решения этой проблемы.
Я верю, что в будущем (даже в обозримом) появятся какие-то хронотехнологии, которые дадут возможность нам в жизни, как в компьютере, нажать кнопку «отмена».
Перемещение в будущее — уже реальность: при околосветовых скоростях или высокой гравитации время замедляется (например, по сравнению с земным). Для испытателя при этом проходит 1 секунда, а для остального мира, скажем, год (зависит от значения скорости или гравитации). Испытатель попал в будущее на год (без одной секунды) вперёд. Также есть биологический способ: анабиоз (для живых организмов).
С прошлым всё сложнее, так как не разработана не только физика перемещения в прошлое, но даже и логика неоднозначна. Варианты логики при перемещении в прошлое.
Классический вариант. Окружающий мир для испытателя отгоняется назад во времени, а сам испытатель (тело и мозг) продолжают идти в будущее. Например, 25-летний испытатель переместится на 20 лет в прошлое, и ему там так же будет 25 лет, но он ещё и встретит в прошлом себя 5-летнего. Этот вариант маловероятен, потому что можно собрать рядом бесконечное число своих копий, перемещаясь каждый раз всего на секунду назад (каждая копия будет младше предыдущей на 1 сек), и во Вселенной просто не хватит вещества для такого количества копий. А также возникают другие парадоксы типа «убитого дедушки» (правда, его обычно гипотетически решают так, что при перемещении в прошлое создаётся параллельная реальность, с которой путешественник не связан причинно-следственными связями, но это всё лишь теория).
Время отгоняется назад и у окружающего мира, и у испытателя. Тогда при перемещении на 20 лет назад испытатель становится младше на 20 лет, причём и телом, и мозгом, опытом, памятью, знаниями. Он не будет ничего помнить о перемещении во времени, потеряет весь накопленный за 20 лет опыт, в общем, полностью вернётся в свой 5-летний возраст и никакой более младшей своей копии не встретит. И не сможет, конечно, целенаправленно изменить свою жизнь (если только нельзя будет как-то взять с собой эту информацию из настоящего времени). В этом случае также не получится «полететь к динозаврам», а максимум — на время своего возраста. Зато — никаких парадоксов и возможность прожить жизнь заново с самого детства.
«Полететь к динозаврам» без парадоксов, параллельных реальностей и опасности невозврата (см. ниже ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАЛЬНОСТИ) можно на «машине времени прошлого read-only». Т.е. такая машина как-то получит точную инфу, ЧТО происходило в таком-то месте 65 млн лет назад, и представит это в виде виртуальной реальности, видеофайла или голограммы, которую мы сможем наблюдать. И это будет не компьютерное моделирование, а самые настоящие события того времени, но мы сможем только наблюдать их, — потрогать, изменить что-то мы не сможем (и слава богу). И конечно, не будет никакой опасности, что динозавры сожрут нас, а древние римляне возьмут в плен. И именно благодаря невмешательству (read-only) в ход истории мы сможем видеть «чистую» историю, никак не изменённую нами.
Зачем многим вообще перемещение в прошлое? Вряд ли для того, чтобы полететь к динозаврам, — большинству скорее требуется изменить какие-то события в своей жизни, например предотвратить смерть близкого человека или изменить свою судьбу. Этакая кнопка «отмена», как в компьютере. Вот на такой результат и должно быть рассчитано практическое применение машины времени для прошлого и физическое её воплощение.
В дальнейших рассуждениях я буду рассматривать в качестве перемещения в прошлое вариант 2 как наиболее реальный и наиболее полезный для жизни каждого человека, кто хочет изменить какие-то события в своём прошлом.
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАЛЬНОСТИ, или почему нельзя предсказать будущее
Если полететь в будущее (путём замедления времени), затем вернуться в прошлое, а потом снова улететь в будущее, то будущее2 будет отличаться от будущего1. Причина в том, что когда мы летим в прошлое, мы стираем всю информацию о событиях, прошедших со времени этого «прошлого» (т.к. отгоняем назад время), т.е. возвращаемся в исходное состояние, в котором у людей и природы снова появляется свобода выбора. И им ничто не может помешать поступить иначе, чем в «первый» раз (будущее1). Конечно, люди будут руководствоваться здравым смыслом и законами физики, но всегда будут случайности, которые и будут вносить изменения.
Что здесь подразумевается? Есть жёсткие причинно-следственные связи и есть случайности. Например, человек работает на заводе и получает травму, с которой он больше не может там работать. Ему приходится уйти с завода. Это жёсткая причинно-следственная связь: если травма — уход с завода, нет травмы — работа на заводе (утрированно). Связь реализуется в любой ветке событийности, она делает ветки похожими друг на друга. А случайность — это всё-таки получит человек травму или нет. Случайность будет отличать одну ветку от другой. Т.е. в любой реальности, где чел получает такую травму, он уходит с завода. В любой, где не получает, — продолжает работать там. Именно за счёт случайностей разные реальности будут отличаться одна от другой. Чем больше случайностей, тем больше отличий.
Т.о., даже слетав в будущее, мы не сможем, вернувшись в прошлое, стать предсказателями, т.к. когда мы вернёмся и будем идти в будущее «в ногу со всеми» (т.е. без замедления своего времени), это будет уже будущее2. В этом и суть параллельных миров/реальностей/Вселенных: каждый раз реализуется новая ветка событийности. Именно это и не позволит нам получать информацию из будущего: его ещё нет, оно создаётся, выстраивается тогда, когда испытатель перемещается в него. (Правда, я исхожу из предположения, что Вселенная многовариантна, что скорее всего так и есть. Если же она инвариантна, то сколько ни летай в прошлое — все «случайности» будут повторяться в точности, т.к. предопределены заранее. Думаю, что это не так.)
Исходя из этого, полететь в прошлое и посмотреть на динозавров грозит опасностью невозврата. Если полететь в прошлое, то вернуться в своё настоящее будет уже нельзя. Например, из 2020-го летим в -5000 до н.э. А затем сразу — обратно, в наше настоящее, в 2020-й (но теперь это для нас будущее). В 2020-й-то мы попадём, но он будет совершенно не такой, из к-го мы прилетели. Скорее всего не будет нашего дома, семьи, города и даже страны! Почему?
Когда мы прилетели в -5000 год до н. э., то вернулись в исходную точку, в которой у людей и природы снова есть свобода выбора. Они ничего не знают о тех 7000 лет, которые мы своим перемещением стёрли. А раз нет информации, то и выбор свой, решения люди будут принимать заново. Конечно, они будут руководствоваться здравым смыслом, но всегда будут случайности, которые будут отличать 7000 лет, нам известные, от 7000 лет новых. Вначале различия будут небольшими, но потом они будут накапливаться, и за 7000 лет отличия будут очень значительными.
В будущее (в 2020-й) летим путём замедления времени, т.е. замедляемся и смотрим, как с огромной скоростью (с нашей точки зрения) человечество и планета начинают проживать эти 7000 лет до 2020-го.
Это ещё круче, чем «эффект бабочки»: прилетев в прошлое, даже не надо никого давить: сам факт нашего перемещения в прошлое уже вносит изменение в него и обеспечит другое будущее.
Кроме того, «парадокс дедушки» может произойти, даже если вы его не убьёте в прошлом: это может сделать кто-то другой, да и просто из-за свободы выбора ваши дедушка с бабушкой могут не встретиться в новой ветке событийности.
Физические принципы перемещения в прошлое
Верный способ перемещения в прошлое: т.к. перемещение в будущее возможно уже сейчас, то перемещаемся в будущее вплоть до того момента, когда люди изобретут машину времени для прошлого, и пользуемся.
Что значит «вернуться в прошлое»?
Что значит «вернуться в прошлое» или «вернуть прошлое»? Рассмотрим простую двумерную систему, состоящую из двух материальных точек А и В (рис.1). В момент времени t1 (рис.1) точки находятся по указанным координатам. В момент времени t2 точки перемещаются в другие координаты (рис.2). В момент времени t3 (рис.3) точки возвращаются в исходные координаты, как в момент времени t1. Отличить состояние системы в t1 и t3 нельзя, т.к. в системе нет никаких часов (а есть только две материальные точки). Соответственно, можно сказать, что система вернулась в прошлое, и время t3 — прошлое относительно времени t2. Таким образом, возврат в прошлое — это приведение всех точек системы в исходное положение (т. е. всей системы — в исходное состояние).
Но логикой мы понимаем, что t1<t2<t3, то есть вроде бы никакого возврата в прошлое нет. Парадокс заключается в том, что t1, t2 и t3 — это время по часам внешнего наблюдателя за системой. Т.к. у него часы всегда идут вперёд, он легко сможет сказать, что t3 произошло позже t1, то есть для него система всегда идёт в будущее. А вот по меркам самой системы (внутри системы) никакого t3 нет — есть возврат в прошлое, в t1.
Это проще понять, если использовать систему, состоящую из человека (испытателя) и часов. А снаружи находится наблюдатель со своими часами. Пусть в момент времени t1 часы наблюдателя и испытателя показывают 12:00. В момент времени t2 пусть часы того и другого показывают 12:01. А в момент времени t3 часы наблюдателя продолжают идти вперёд и показывают 12:02. Система же из испытателя и его часов по условию приводится точно в такое состояние, как в t1, т.е. тело и мозг испытателя приводятся в состояние, как в t1, и его часы приводятся к 12:00. Наблюдатель видит, что просто физический процесс прошёл назад, но само время идёт вперёд, т.к. его часы идут вперёд (именно по ним он отмеряет время, кроме того мозг подсказывает ему, что у испытателя сначала было время 12:00, потом 12:01, а ПОСЛЕ этого — снова 12:00, т.е. череда событий идёт в будущее). А для испытателя нет момента времени t3, т.к. при приведении его тела, мозга и часов в состояние, как в t1, он даже не будет знать, что был момент t2, т.к. в момент t1 никакого t2 ещё не было. Для испытателя и его часов именно само время пошло назад.
Это как в СТО: у испытателя, двигающегося с околосветовой скоростью, время замедляется по часам неподвижного наблюдателя, но по часам самого испытателя — ускоряется время наблюдателя. Так и здесь: всё относительно того, с какой стороны системы мы находимся. Итак: перемещение назад во времени это просто восстановление всех материальных точек в исходное состояние. Данный вывод показывает, что «время» гораздо проще, чем пытаются представить некоторые теоретики. Время — это просто движение любой материи. Нет движения — нет времени. Движение в обратку — возврат в прошлое.
А если только часть материи вернётся в исходное положение? Снова обратимся к нашим материальным точкам. Рассмотрим рис.4, к-ый показывает другой вариант реализации событий во времени t3: точка А вернулась в исходное положение, а точка В — нет. Здесь t3 чётко отличается от t1, и уже нельзя сказать, что между t1 и t3 нет разницы. Здесь уже и внутри системы t1<t2<t3. Но если мы мысленно выделим точку А в отдельную подсистему, то по её «часам» t1 и t3 по-прежнему неразличимы, т.е. она вернулась в своё прошлое, а точка В — нет. Т.е. можно назвать это возвратом в прошлое локального участка.
А существует ли прошлое, настоящее и будущее?
Усложним систему, добавив движения точек. Допустим, двигаясь хаотично, они перемещаются так:
1. А (5;6) В (7;8)
2. А (10;15) В (13;18)
3. А (11;4) В (29;5)
4. А (5;6) В (7;8)
5. А (9;11) В (3;16)
6. А (4;54) В (20;20)
7. А (5;6) В (7;8)
8. А (11;4) В (29;5)
9. А (4;54) В (20;20)
1-9 — это моменты времени по внешним часам, идущим вперёд.
Видно, что в момент времени 4 (по внешним часам) и 7 точки расположены так же, как в момент 1, т.е. это два возврата в прошлое. Кроме того, идентичны моменты 3 и 8, а также 6 и 9, т.е. здесь точки также принимают своё прошлое положение (перемещаются в прошлое). Т.е. простая система из двух точек вообще может не иметь направления времени (однако ход времени всё-таки есть). И здесь неважно, что в исходную позицию точки возвращаются не по тому же пути, по которому они ушли из этой позиции, потому что нам важно лишь их положение. В таких простых системах, которые лишь колеблются около исходной позиции, никуда не стремясь, действительно нет направления времени, такие системы не развиваются, и нет никакой возможности отличить их «предыдущее» состояние от «последующего».
Более сложные системы, которые всегда двигаются направленно и развиваются, всегда имеют направление времени.
Теперь о внешних часах. В них главное движение — это вращение стрелок (износ механизма и пр. не рассматриваем, т.к. для нас он незаметен). Т.к. часы много раз могут принимать одно и то же положение (например, 12:00), то можно сказать, что они некоторых образом возвращаются в прошлое. И действительно, по часам мы можем сказать лишь о времени суток (точнее, об одном из двух его вариантов, т.к. на циферблате 12 часов, а в сутках — 24), но не о дне недели и месяце года. Если бы у нас не было календаря и других внешних признаков, то никакой разницы между сегодняшними показаниями часов 12:00 и вчерашними не было бы. И мы не смогли бы сказать, следующие это 12:00 или прошлые. Это очень легко проверить, если сесть в комнату, куда не будут проникать внешние раздражители. Посмотрев на часы и зафиксировав 12:00, вы откладываете их и какое-то время не смотрите на них. Потом снова смотрите и видите, например, 11:00. Какие гарантии того, что стрелки в это время не шли назад на час? Или не перепрыгнули на 11:00 и остановились. Логикой мы это понимаем, но стопроцентно утверждать не можем (можно ведь изготовить такие часы, которые будут специально иногда двигать стрелки назад, перепрыгивать). Итак, даже идущие часы не могут служить признаком движения времени вперёд в отсутствие других внешних факторов.
Подходя к понятию времени с таких позиций, можно сказать, что действительно не существует «прошлого», «настоящего» и «будущего». Но это только для простых систем. Более сложные практически никогда не возвращаются в исходное положение, поэтому всегда видна направленная стрела времени.
Итак, что же такое время?
Таким образом, время — это просто движение. Нет движения (любого, хотя бы на уровне элементарных частиц) — нет времени, потому что в неподвижном мире просто невозможно будет отличить один момент времени то другого, поэтому понятие времени просто будет бессмысленно. С другой стороны, чтобы человек мог ощущать ход времени, движения только на микроскопическом уровне недостаточно — должны происходить значимые для человека события. Именно по их смене он и чувствует ход времени. А если человека посадить в камеру без часов, без смены дня и ночи, то скоро он просто запутается и не сможет сказать, прошёл час или день, более того, его циркадные ритмы тоже собьются.
Итак, время — это движение. Пока существует движение — существует время, ход времени. Вернуться назад во времени — вернуть все точки (частицы) в исходное положение. Чьи точки возвращаем в исходное положение — тот объект и возвращается в прошлое. Вернём точки своего организма — наш организм переместится в прошлое (тело, мозг, т.е. мы станем младше). Проделаем это с каким-то предметом — вернется в своё прошлое он, даже если наши часы будут идти вперёд и показывать, что время движется тоже вперёд. Мы уже говорили, что часы по отношению к этому предмету — внешний объект, с точки зрения которого предмет идёт в будущее, хоть точки предмета и возвращаются в исходное состояние. Но для самого предмета это будет именно возвращением в прошлое.
Так как время — это движение, и движение в трёхмерном пространстве (т. е. именно ДВИЖЕНИЕ в трёхмерном пространстве и является четвёртым измерением — временем), а двигаться в нашем пространстве мы можем вперёд и назад и вообще произвольно в любую точку, то потенциально мы можем и перемещаться назад во времени. Для этого необходимо ВСЕ точки локального участка пространства, который мы хотим вернуть в прошлое, заставить двигаться назад, т.е. по обратной траектории. Впрочем, достаточно даже просто вернуть все точки этого локального участка в исходное состояние, но необязательно по тому же пути. При этом какие-то частицы покинули макрообъект, какие-то — добавились с того времени, в какое мы хотим его вернуть. И у нас нет никакой информации о положении частиц в прошлом. Есть только текущее положение частиц — это единственное, от чего можно отталкиваться.
Если пользоваться определениями термодинамики, то можно сказать, что одному макросостоянию системы соответствует множество микросостояний. А так как нас интересует именно возврат в прошлое на макроуровне (нашем уровне, а не уровне элементарных частиц), то достаточно привести локальный участок в любое из микросостояний, которое отвечает нужному макросостоянию. Т.е. необязательно двигать все атомы и молекулы строго в обратном направлении — нужно лишь добиться их такого положения, которое отвечает исходному макросостоянию нашего локального участка, т.е. достаточно восстановить структуру макрообъекта. Но даже с таким допущением всё равно нет полной информации о структуре (например, мы хотим восстановить мозг умершего человека — где мы будем брать информацию о связях нейронов?).
У нас нет никакой информации о микросостояниях и даже подробной информации о макросостоянии какого-либо участка пространства в прошлом. Всё, что у нас есть, — это дата прошедшего события, куда мы хотим вернуться (точнее, на какой момент хотим восстановить макросостояние), и наша память о некоторых деталях этого прошлого. И ещё есть текущее положение частиц в выбранном локальном участке (которым, кстати, может быть вся наша планета, если мы говорим о таком перемещении назад, как описывается в фантастике) — это единственное, от чего можно отталкиваться. Надо как-то вернуть частицы в их исходное положение (точнее, вернуть в любое из микросостояний, отвечающих нужному макросостоянию).
Второй закон термодинамики запрещает уменьшение энтропии в замкнутой системе. Например, возьмём три разных деревянных предмета и сожжём их. Во всех трёх случаях у нас получатся одни и те же газы (пар, углекислота, оксиды серы, азота и пр.), и сказать, какому предмету соответствовал данный набор газов — невозможно (если не знать заранее). А для возврата в прошлое требуется восстановить эту информацию и затем положение частиц.
Впрочем, вся человеческая деятельность — это именно уменьшение энтропии, уменьшение хаоса и возведение нужного людям порядка. Однако это в открытой, отдельно взятой системе, и на это приходится тратить немало энергии. Мне неизвестны пока методы, способные полностью обратить процесс вспять (хоть по тому же пути, хоть по контрольным точкам прошлого). Конечно, если со стола упала ручка — мы можем её поднять и положить на то же место. Это локальный возврат в прошлое (разумеется, без учёта старения материала самой ручки). Ещё пример: если человеку оторвало руку — часто её можно пришить обратно, это тоже возврат в прошлое на определённом уровне. Но для более сложных систем полноценный возврат в какое-то произвольно взятое исходное состояние очень сложен в условиях современных технологий. Поэтому локальный возврат в прошлое — это во многом инженерная проблема, и удел энтузиастов — взяться за её решение (хоть в теории, на чертежах, хоть на практических испытаниях — лишь бы был интерес).
Есть ли способы обхода этого закона для нужной нам цели? Мне такие неизвестны, однако есть немало случаев, когда один закон физики обходит другой, как бы доминирует над ним. Например, есть сила земного притяжения, которая не позволяет людям парить в воздухе. Однако птицы и самолёты могут летать — они для этого используют законы аэродинамики. Т.е. аэродинамика оказалась сильнее притяжения и обошла (но не отменила!) закон тяготения. Другой пример из микробиологии: известно, что содержание натрия вне клеток выше, чем внутри клеток. По закону осмоса натрий должен устремляться в клетку, где его меньше. Однако внутри клетки есть механизм, который выталкивает ионы натрия, как только они туда поступают. Т.е. этот механизм обходим законы осмоса (но, опять же, не отменяет их, т.к. по закону осмоса натрий всё равно стремится попасть в клетку, только ему мешают). Отсюда следует, что нужно вести поиск такого закона, явления природы/науки, который бы обошёл термодинамические запреты.
С другой стороны, возможно, что исходя из текущего положения частиц в локальном участке можно как-то получить информацию об их предыдущем местоположении, а дальше вернуть их в него — дело техники. Квантовые компьютеры? Нейросети?
Возможно, это будет что-то вроде блокчейна: там каждый следующий блок содержит ссылку на предыдущий (точнее, хэш предыдущего), таким образом можно распутать всю цепочку. Может быть, с положениями частиц точно так же: по текущему можно будет вернуть предыдущее и так далее, по частям (микрошагами). Для этого надо попытаться вернуться назад во времени (или вернуть назад во времени локальный участок пространства) хотя бы на секунду, миллисекунду, планковское время.
Одним из препятствий видится то, что развернуть назад события всей Вселенной невозможно, потому что потребуется аппарат размером больше самой Вселенной. Однако вспомним про перемещение в будущее путём замедления времени: для замедлившегося человека видится, что окружающий мир, все процессы в нём ускорились, а по окончании замедления времени он увидит, что это не мираж, а действительно мир убежал вперёд во времени. Однако человек здесь не создавал никакого гигантского аппарата для ускорения времени всей Вселенной! Однако эффект ускорения времени окружающего мира проявился и без этого.
Отсюда следует, что нам необходимо что-то подобное и для отгона Вселенной в прошлое: не реальный аппарат размерами больше Вселенной, а эффект, относительно которого время Вселенной будет идти назад.
Чтобы найти тот закон природы, создать такую технологию, которая позволит нам вернуть прошлое, необходим труд учёных, конструкторов, инженеров. Интернет позволяет нам связаться с разными людьми и организациями, и этим надо пользоваться. Сильно заинтересованный человек (а также отчаявшийся человек, для которого изменение прошлого — единственная надежда) может приложить немало усилий для организации процесса поисков, сбора средств на исследования, да и самостоятельных изысканий тоже (если он достаточно подкован в соответствующих областях науки). Наверняка придётся задействовать немало ресурсов, перелопатить кучу информации, найти разные исследовательские группы по вопросу перемещения в прошлое. Это того стоит. Не факт, что современные технологии вот так сразу позволят нам отогнать время (читай: физические процессы) в обратном направлении, однако прогресс с каждым годом развивается всё стремительнее.
Не правда ли, парадоксально: прогресс должен идти вперёд, чтобы научиться возвращаться назад?! Но как бы фантастично это ни звучало, в некоторых ситуациях возврат прошлого, возврат в прошлое — единственный способ для людей и конкретного человека исправить ситуацию (например, спасти человека от смерти, точнее, после смерти вернуть его из прошлого живым). Значит, надо обойти этот парадокс.
Какие доступы к прошлому у нас уже есть? Самое очевидное — это фото, видео, аудио, которые могут показать нам то, что мы успели отфиксировать. Эта информация может храниться сколь угодно долго после того, как отфиксированные события давно ушли в прошлое. Но мы можем возвращаться к ним всякий раз, когда захотим. До изобретения фото- и видеотехники такое, конечно, было недоступно (рисовать всё-таки сложнее и менее точно). Сейчас же мы без проблем смотрим фотографии наших молодых бабушек и дедушек, которые уже давно умерли. Следующий шаг прогресса по сохранению (точнее, восстановлению) прошлого — это восстановление его по какой-то остаточной информации в выбранном участке пространства. То есть, такой прибор должен восстановить положение всех частиц в выбранном локальном участке. Причём если он просто высчитает их расположение и покажет нам, то мы увидим только картинку, а если сможет прямо собрать, как конструктор, то получим предмет/человека наяву.
Насколько это сложно? Чем дальше в прошлое, тем бОльшие вычислительные мощности нужны. Уже появились квантовые компьютеры, которые приближаются к решению подобных проблем. Они работают на порядки быстрее даже суперкомпьютеров. Физикам и инженерам удалось организовать систему так, что она превзошла все предыдущие.
Однако мало иметь мощные технологии, важно ещё направить их в нужное русло. Много ли лабораторий всерьёз занимается исследованиями, как вернуть/изменить своё прошлое? Большинство же учёных (тот же Стивен Хокинг) уверяют нас, что это невозможно, нарушится причинность и т. д. Как видите из статьи, эта проблема обходится. Иными словами, для решения такой проблемы нужно подключать как можно больше мыслящих людей, использовать мозговой штурм и организовывать процесс исследования.
Нужна ли нам машина времени для прошлого? Безопасно ли изменять прошлое?
С одной стороны, возврат в прошлое откатит и все технологии обратно, в прошлое. Такое людям не нужно. С другой стороны, можно локально вернуть прошлое, например, спасти погибшего человека, изменив прошлое, или изменить собственное решение в прошлом, не затрагивая прошлое положение частиц других людей (по крайней мере, напрямую). Поэтому, обходя все парадоксы и отрицательные явления, решая спорные моменты, можно сказать, что технология возврата прошлого, утраченного локального состояния вполне имеет право на существование.
Существуют опасения, что кто-то отправится в прошлое, чтобы глобально изменить мир, например, изменить исход второй мировой войны. И что мир при этом может просто перестать существовать. Уверяю вас, это не так. Атомными бомбами тоже можно уничтожить всё человечество, однако же ядерное оружие создано в немалых количествах, а человечество живо и здорово. Или, например, огнестрельным оружием люди могут перестрелять друг друга, значит, оно тоже опасно. Тем не менее в Америке и других странах огнестрел есть у многих, но ни одна страна пока от этого не вымерла. Поэтому проблема опасности машины времени — исключительно надуманная проблема. В любом случае, за изменением прошлого, когда такое станет возможно, будет поставлен контроль. Кроме того, большинству людей (даже президентов, чиновников и пр.) вряд ли придёт в голову всерьёз отправиться в прошлое, чтобы глобально изменить мир. Скорее, как и обычные люди, они захотят подправить в прошлом какие-то события своей жизни. А это — самое оправданное применение машины времени для изменения прошлого.
Друзья, пишите в комментариях мысли на эту тему, устраивайте мозговой штурм, подавайте свежие идеи, как практически воплотить в реальность перемещение назад во времени и исправить там свои ошибки (желательно на современном уровне развития технологий). Не зацикливайтесь на ТО Альберта, она работает для перемещения в будущее; возможно, для прошлого подойдёт другой принцип.
Ученые доказали возможность путешествий во времени без парадоксов
Временной парадокс заключается в том, что, прибыв из будущего, человек может совершить нечто, что сделает его путешествие обратно невозможным. В научной фантастике он был описан еще в 1944 году. Австралийские физики разработали математическую модель, которая показывает, что перемещаться во времени можно и не вызывая таких логических антиномий.
Классическая динамика утверждает, что если знать состояние системы в определенное время, можно понять всю историю этой системы. Это имеет огромное практическое значение, от возможности отправлять ракеты к другим планетам до моделирования движения жидкостей. К примеру, если знать текущее положение и скорость объекта, падающего под действием силы тяжести, можно рассчитать, где он окажется в любой момент.
«Однако, общая теория относительности Эйнштейна предсказывает существование временных петель или путешествий во времени — когда событие может происходить одновременно и в прошлом, и в будущем — и теоретически ставит изучение динамики с ног на голову», — сказал Жермен Тобар из Университета Квинсленда.
Единая теория, объединяющая традиционную динамику с ОТО, стала бы священным граалем для физики, но современная наука утверждает, что обе эти теории не могут быть истинны.
Тобар и его научный руководитель Фабио Коста создали математическую модель, доказывающую теоретическую возможность путешествий во времени. Их вычисления могут иметь далеко идущие последствия для науки, пишет Phys.org.
«Скажем, вы путешествуете во времени в попытке остановить нулевого пациента от заражения COVID-19, — пояснил Коста. — Однако, если вы остановите этого человека, это лишит вас мотивации возвращаться в прошлое и предотвращать пандемию. Это парадокс — противоречие, которое часто заставляет людей думать, что путешествие во времени в нашей вселенной невозможны».
Некоторые физики, впрочем, утверждают, что путешествовать во времени, не вызывая парадокс, можно. Логически это трудно понять, поскольку в таком случае мы становимся лишены возможности менять прошлое. В примере с коронавирусом, если мы путешествуем во времени и не даем заразиться нулевому пациенту, то сами подхватываем инфекцию и запускаем пандемию.
Модель ученых доказывает, что дело не должно ограничиваться одним из этих вариантов. Возможен третий — когда события сами подстраиваются таким образом, чтобы возникла новая логическая связь между событием и последствиями.
«Диапазон математических процессов, который мы открыли, показывает, что путешествие во времени со свободной волей логически возможно в нашей вселенной безо всяких парадоксов», — заявил Тобар.
Недавно математическое подтверждение получила гипотеза существования предыдущей Вселенной. Прибегнув к модели петлевой квантовой космологии, ученые из США дали ответ на две из трех загадок распределения реликтового излучения.
Когда изобретут машину времени: факты, теории, разработки
Еще в конце XIX века писатели-фантасты — среди них Энрике Гаспар и Римбау, а также Герберт Уэллс — описывали первые прототипы машин времени. Однако научные обоснования появились в начале XX-го, с появлением теорий Эйнштейна.
В 1948-м австрийский математик и философ Курт Гедель нашел решение для уравнений Эйнштейна, касающихся гравитации и вращающейся Вселенной. В ней свет тоже вращается вместе с другими объектами, из-за чего последние движутся по замкнутым траекториям и в пространстве, и во времени.
Гедель также писал, что в каждой точке пространства есть световой конус прошлого и конус будущего. Внутри каждого из них находится мировая линия — непрерывная кривая в пространстве-времени, которая состоит из событий. На каждой мировой линии время течет по-своему.
Конусы прошлого и будущего Курта Геделя
Если наклонить конусы под определенным углом, внутри получится окружность — это и есть машина времени. Нужно только создать такое гравитационное поле, или искривление, при котором конусы наклонятся под нужным углом. Гедель предполагал, что такая Вселенная уже где-то существует, но пока мы ничего о ней не знаем.
В 1943-м был проведен эксперимент на базе ВМС США в Филадельфии. В рамках него вокруг эсминца «Элдридж» создали специальный электромагнитный экран, который отражал сигналы радаров. Некоторые свидетели утверждали, что после этого корабль якобы исчез, а потом появился на расстоянии в сотни километров в штате Виргиния. Но спустя годы моряки, участвовавшие в эксперименте, опровергли это.
В 1988-м американский физик и астроном Кип Торн рассчитал, при каких условиях машина времени Геделя будет работать и насколько это возможно. Для этого нужно запустить машину времени, разогнать один конец «кротовой норы» до околосветовой скорости, притормозить, потом разогнать в обратном направлении, снова притормозить, нырнуть в нору, выскочить на другом конце и уже снаружи, как можно быстрее, домчаться до обратного конца. Так появится временная петля между прошлым и будущим.
Машина времени Торна
Впоследствии модель усложнили, рассматривая ее в четырех и пяти измерениях, где добавляются новые слои и условия. В итоге окончательной «рабочей» версии пока что не существует, но многие в своих расчетах по-прежнему опираются на гипотезу Геделя.
В 2017-м ученые из США и Канады создали свою математическую модель машины времени — TARDIS (англ. Traversable Acausal Retrograde Domain in Spacetime). Она выглядит как «пузырь» или «ящик», который движется по кругу, проходя насквозь через пространство-время вдоль «кротовых нор».
Чтобы они возникли, необходимо искривление пространства-времени определенным образом. При этом появление черных дыр, о которых говорил Хокинг, необязательно. TARDIS будет перемещаться по замкнутой кривой, чтобы люди внутри испытывали постоянное ускорение. Те, кто будет наблюдать за этим снаружи, увидит две версии события: в одной время движется нормально, а в другой — в обратном направлении.
В начале этого года астрофизик Рон Маллет рассказал, что можно повернуть время вспять. Он также опирался на теории и уравнения Эйнштейна и предложил использовать кольцевой лазер с беспрерывно циркулирующими лучами, который сможет набрать нужную скорость и создать портал в прошлое. Это те самые «червоточины», о которой мы писали выше. Профессор уже разработал прототип такого устройства и проводит испытания. Однако у его будущей машины времени есть серьезное ограничение: с ее помощью можно вернуться не дальше, чем в тот момент, когда она была включена.
Ученые опровергли «эффект бабочки» при путешествиях во времени
+ A —
Российские коллеги их раскритиковали
Надежды поклонников романа Рэя Бредбери «И грянул гром» и фантастического фильма «Эффект бабочки» разбили вдребезги американские физики. Исследователи доказали, что возможность повлиять на прошлое, чтобы изменить будущее – всего лишь миф. Во всяком случае, на уровне квантового мира. Правда, российские ученые к таким экспериментам со временем относятся с улыбкой и утверждают, что об изобретении машины времени говорить пока рано.
Из фантастических книг и фильмов мы знаем, что, отправляясь в прошлое, надо быть предельно осторожным. Любое вмешательство в ход событий может обернуться катастрофой в настоящем. Причем лавина изменений запускается совершенно хаотично. Так что невозможно предугадать, чем отзовется сорванный цветок на лужайке или случайное знакомство с собственной прабабушкой. Может, путешественник во времени и не родится вовсе, а может, и миру настанет конец. В водоворот именно таких неожиданных последствий своих экспериментов с пространством – временем попадали главные герои знаменитых фильмов «Эффект бабочки» и «Назад в будущее».
Однако ученые из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (США) доказали, что «эффект бабочки» далеко не так жесток и неумолим. При помощи квантового компьютера IBM-Q физики создали модель путешествия во времени.
Героями исследования стали виртуальные Боб и Элис. Каждому ученые дали по кубиту – квантовому биту информации. По сценарию Элис находилась в настоящем и отсылала Бобу в прошлое свой кубит. Получив «посылку» из будущего, Боб измерял ее. То есть совершал с кубитом определенные действия, которые согласно теории «эффекта бабочки» должны были полностью изменить ход истории. После измерений Боб отсылал подопытный кубит обратно в будущее, где его «ловила» и проверяла Элис.
Результаты эксперимента позволили исследователям сделать вывод, что квантовый мир на удивление стабилен. Оказалось, что информация вернулась в настоящее невредимой, и виртуальная Элис смогла без труда ее расшифровать. Более того, чем дальше в прошлое забрасывали ученые информацию, тем надежнее становилась ее защита от внешних воздействий.
Защищаясь от нападок скептиков, ученые заявляют: эксперимент вовсе не шуточный. У него есть реальное практическое применение. Понимание законов квантовой механики поможет в создании новых систем информационной безопасности.
Российские ученые также отмечают эту ценность исследования. Но о каком-то научном прорыве говорить здесь не следует, уверяют физики.
— В основе этого эксперимента лежит так называемое запутанное состояние, — объясняет научный руководитель Центра квантовых технологий МГУ имени М.В. Ломоносова Сергей Кулик. — Это такие состояния света, у которых нет аналогов в классическом мире. Подобных экспериментов было очень много сделано за последние 30 лет. Пока наиболее эффективно применить результаты таких исследований можно в области квантовых коммуникаций и защищенной связи. Но, вместе с тем, аналогичный эффект в повседневной жизни реально получить и без использования таких уникальных состояний. Пока еще техника недостаточно хорошо разработана для таких сложных протоколов.
По словам российских ученых, эксперимент коллег из Лос-Аламоса рядовой и к путешествиям во времени имеет весьма отдаленное отношение. Кроме того, ничего нового физики в нем не увидели.
— Базовый уровень такого эксперимента хорошо известен в мире. Такие эксперименты проводятся в любой хорошо экипированной лаборатории. В нашей стране подобных лабораторий штук пять точно есть. Так что основа этой новости – это качественно проведенный физический эксперимент. Все остальное просто интерпретации. А они, как известно, — дело вкуса. Часто интерпретации в области квантовых технологий и квантовых вычислений из-за желания популяризировать вещи, которые далеко не все понимают, заходят очень далеко. «Эффект бабочки», путешествия во времени – это, конечно, натянуто, — считает Сергей Кулик.
К тому же результаты эксперимента относятся только к квантовой механике, говорят сами авторы исследования. Утверждать, что «эффект бабочки» не работает и в классической физике, — то есть в нашем реальном мире — они пока не могут. Так что, если кому и доведется очутиться в прошлом, лучше вести себя там прилично и ничего не ломать.
Хотите путешествовать во времени? Вот пять способов, которыми это может быть возможно.
В 2009 году британский физик Стивен Хокинг устроил вечеринку для путешественников во времени. Дело в том, что он разослал приглашения год спустя (гостей не было). Путешествие во времени, наверное, невозможно. Даже если бы это было возможно, Хокинг и другие утверждали, что вы никогда не сможете вернуться назад до того момента, как ваша машина времени будет построена.
Но отправиться в будущее? Это другая история.
Конечно, все мы путешествуем во времени, поскольку мы перемещаемся в потоке времени из прошлого в будущее со скоростью один час в час.
Но, как и в случае с рекой, в разных местах течение течет с разной скоростью. Наука в том виде, в каком мы ее знаем, позволяет использовать несколько методов для ускоренного продвижения в будущее. Вот краткое изложение.
Путешествие через червоточину, как задумал Лес Боссинас для НАСА. Предоставлено: Wikimedia Commons1. Путешествие во времени на скорости
Это самый простой и практичный способ путешествовать во времени в далекое будущее — двигаться очень быстро.
Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, когда вы путешествуете со скоростью, приближающейся к скорости света, время для вас замедляется по сравнению с внешним миром.
Это не просто предположение или мысленный эксперимент — это было измерено. С помощью двойных атомных часов (один летал на реактивном самолете, другой — на Земле) физики показали, что летающие часы тикают медленнее из-за своей скорости.
В случае с самолетом эффект незначителен. Но если бы вы были на космическом корабле, летящем со скоростью 90% от скорости света, вы бы испытали время, идущее примерно в 2,6 раза медленнее, чем на Земле.
И чем ближе вы приближаетесь к скорости света, тем экстремальнее путешествие во времени.
Наивысшие скорости, достигнутые с помощью любой человеческой технологии, вероятно, связаны с протонами, движущимися вокруг Большого адронного коллайдера со скоростью 99,9999991% скорости света. Используя специальную теорию относительности, мы можем вычислить, что одна секунда для протона эквивалентна 27 777 778 секундам, или примерно 11 месяцам для нас.
Удивительно, но физики элементарных частиц должны учитывать это замедление времени, когда имеют дело с распадающимися частицами. В лаборатории мюонные частицы обычно распадаются на 2.2 микросекунды. Но быстро движущиеся мюоны, такие как те, которые образуются при попадании космических лучей в верхние слои атмосферы, распадаются в 10 раз дольше.
2. Путешествие во времени под действием силы тяжести
Следующий метод путешествия во времени также вдохновлен Эйнштейном. Согласно его общей теории относительности, чем сильнее гравитация, тем медленнее движется время.
Например, по мере приближения к центру Земли сила гравитации увеличивается. Для ног время бежит медленнее, чем для головы.
Опять же, этот эффект был измерен. В 2010 году физики из Национального института стандартов и технологий США (NIST) поместили на полки два атомных часа, один на 33 сантиметра над другим, и измерили разницу в скорости их тикания. Нижний тикал медленнее, потому что ощущал чуть более сильную гравитацию.
Чтобы отправиться в далекое будущее, все, что нам нужно, — это область чрезвычайно сильной гравитации, такая как черная дыра. Чем ближе вы подходите к горизонту событий, тем медленнее движется время, но это рискованное дело, переходите границу, и вам никогда не сбежать.
Гравитация может замедлить время. Предоставлено: Wikimedia Commons. В любом случае, эффект не такой сильный, так что, вероятно, не стоит ехать.
Если предположить, что у вас есть технология для путешествий на огромные расстояния, чтобы достичь черной дыры (ближайшая находится на расстоянии около 3000 световых лет), замедление времени при перемещении будет намного больше, чем любое замедление времени при движении по орбите самой черной дыры.
(Ситуация, описанная в фильме Interstellar , где один час на планете рядом с черной дырой эквивалентен семи годам на Земле, настолько экстремальна, что в нашей Вселенной она невозможна, согласно Кипу Торну. научный руководитель фильма.)
Пожалуй, самая поразительная вещь заключается в том, что системы GPS должны учитывать эффекты замедления времени (как из-за скорости спутников, так и из-за гравитации, которую они ощущают), чтобы работать. Без этих исправлений функция GPS вашего телефона не смогла бы определить ваше местоположение на Земле с точностью даже до нескольких километров.
3. Путешествие во времени с помощью приостановленной анимации
Другой способ путешествия во времени в будущее может заключаться в том, чтобы замедлить ваше восприятие времени путем замедления или остановки ваших телесных процессов, а затем их перезапуска позже.
Споры бактерий могут жить миллионы лет в состоянии анабиоза, пока правильные условия температуры, влажности и пищи не запустят их метаболизм. Некоторые млекопитающие, такие как медведи и белки, могут замедлять свой метаболизм во время спячки, резко снижая потребность своих клеток в пище и кислороде.
Могут ли люди делать то же самое?
Хотя полная остановка метаболизма, вероятно, выходит за рамки наших нынешних технологий, некоторые ученые работают над достижением кратковременного состояния гибернации, продолжающегося как минимум несколько часов.Этого времени может быть достаточно, чтобы человек пережил неотложную медицинскую помощь, например, остановку сердца, прежде чем он сможет добраться до больницы.
Каким видится будущее телешоу «Затерянные в космосе». Предоставлено: Wikimedia Commons.В 2005 году американские ученые продемонстрировали способ замедления метаболизма мышей (которые не впадают в спячку), подвергая их воздействию малых доз сероводорода, который связывается с теми же клеточными рецепторами, что и кислород. Температура тела мышей упала до 13 ° C, а метаболизм снизился в 10 раз.Через шесть часов мышей можно было реанимировать без каких-либо побочных эффектов.
К сожалению, аналогичные эксперименты на овцах и свиньях не увенчались успехом, что позволяет предположить, что этот метод может не работать на более крупных животных.
Другой метод, который вызывает гипотермическую гибернацию путем замены крови холодным физиологическим раствором, работал на свиньях и в настоящее время проходит клинические испытания на людях в Питтсбурге.
4. Путешествие во времени через кротовые норы
Общая теория относительности также допускает возможность коротких путей в пространстве-времени, известных как кротовые норы, которые могут преодолевать расстояния в миллиард световых лет и более или разные моменты времени.
Многие физики, включая Стивена Хокинга, считают, что червоточины постоянно появляются и исчезают в квантовом масштабе, намного меньшем, чем атомы. Хитрость заключалась бы в том, чтобы поймать одного и раздуть его до человеческих масштабов — подвиг, который потребует огромного количества энергии, но который теоретически может быть возможен.
Попытки доказать это в любом случае потерпели неудачу, в конечном итоге из-за несовместимости между общей теорией относительности и квантовой механикой.
5. Путешествие во времени с использованием света
Еще одна идея путешествий во времени, выдвинутая американским физиком Роном Маллетом, заключается в использовании вращающегося цилиндра света для поворота пространства-времени.Все, что упало внутри вращающегося цилиндра, теоретически можно было перетаскивать в пространстве и во времени, подобно тому, как пузырь кружит над кофе после того, как вы взбалтываете его ложкой.
Согласно Маллету, правильная геометрия может привести к путешествию во времени в прошлое и будущее.
С момента публикации своей теории в 2000 году Маллет пытался собрать средства для оплаты эксперимента по проверке концепции, который включает сброс нейтронов через круговое расположение вращающихся лазеров.
Однако его идеи не захватили остальное физическое сообщество, а другие утверждали, что одно из предположений его базовой модели страдает сингулярностью, которая, как говорят физики, означает «это невозможно».
Королевский институт Австралии имеет образовательный ресурс, основанный на этой статье. Вы можете получить доступ к нему здесь.
Дополнительная литература: Компьютер решает главную проблему путешествия во времени
Путешествие во времени возможно, но это билет в один конец — ScienceBorealis.ca Блог
Ченоа ван ден Богаард, редактор по физике и астрономии
Способность путешествовать во времени, будь то исправление прошлой ошибки или заглянуть в будущее, давно стала предметом научной фантастики и обсуждалась физиками-теоретиками. В то время как споры о возможности путешествия в прошлое продолжаются, физики определили, что путешествие в будущее, безусловно, возможно. И для этого не нужны ни червоточина, ни делорианец.
В реальной жизни путешествия во времени происходят за счет замедления времени — свойства специальной теории относительности Эйнштейна. Эйнштейн был первым, кто осознал, что время не является постоянным, как считалось ранее, а вместо этого замедляется по мере того, как вы быстрее перемещаетесь в пространстве.
В рамках своей теории Эйнштейн переосмыслил само пространство. Он придумал фразу «пространство-время», объединив три измерения пространства и одно измерение времени в один термин. Вместо того, чтобы рассматривать пространство как плоское и твердое место, в котором находятся все объекты во Вселенной, Эйнштейн считал его изогнутым и податливым, способным образовывать гравитационные провалы вокруг масс, притягивающих другие объекты, как шар для боулинга, помещенный в центр. Батута приведет к тому, что любой меньший объект, помещенный на батуте, соскользнет к центру.
Компьютерное представление искривленного пространства-времени Эйнштейна. Земля создает гравитационное падение в ткани пространства-времени, которое является самым глубоким в ее ядре. Любезно предоставлено © NASA
Чем ближе объект приближается к центру провала, тем быстрее он ускоряется. Центр гравитационного падения Земли расположен в ядре Земли, где гравитационное ускорение является самым сильным. Согласно теории Эйнштейна, поскольку время движется медленнее, чем быстрее вы движетесь в пространстве, чем ближе объект к центру Земли, тем медленнее движется время для этого объекта.
Этот эффект можно увидеть на спутниках GPS, которые вращаются на орбите на высоте 20 200 километров над поверхностью Земли. Эти спутники имеют на борту высокоточные часы, которые показывают в среднем 38 микросекунд в день из-за замедления времени. Хотя на этот раз выигрыш во времени кажется незначительным, спутники GPS полагаются на свои бортовые часы для поддержания точного глобального позиционирования. Быстрое выполнение 38 микросекунд приведет к ошибке позиционирования почти на 10 километров, и эта ошибка будет увеличиваться с каждым днем, если разница во времени не будет постоянно исправляться.
Более впечатляющий пример замедления времени можно увидеть в фильме « Interstellar », когда Мэтью МакКонахи и его команда приземляются на планете с сильным гравитационным полем, вызванным близлежащей черной дырой. Из-за интенсивного гравитационного воздействия черной дыры время для экипажа на планете резко замедляется, и один час на поверхности равен семи годам на Земле. Вот почему, когда команда возвращается на Землю, дочь Мэттью МакКонахи — старуха, а он, кажется, того же возраста, что и когда ушел.
Так почему же человечество не совершило столь резких скачков во времени? Ответ на этот вопрос сводится к скорости. Чтобы человечество отправило путешественника на годы в будущее, нам нужно либо воспользоваться сильным гравитационным ускорением, вызванным черными дырами, либо отправить путешественника в космос со скоростью, близкой к скорости света (около 1 миллиарда км / ч. ). С нашей нынешней технологией прыжки на несколько микросекунд в будущее — это все, с чем могут справиться люди.
Но если технологии однажды позволят нам отправить человека в будущее, путешествуя со скоростью, близкой к скорости света, сможет ли путешественник использовать замедление времени, чтобы вернуться в прошлое и сообщить о своих открытиях? «Межзвездные путешествия со скоростью, близкой к скорости света, могут быть возможны, — говорит доктор Джейми Мэтьюз, профессор астрофизики в Университете Британской Колумбии, — [но] это путешествие — один путь — в будущее, а не назад в прошлое. . »
Если мы не можем использовать замедление времени, чтобы вернуться в прошлое, означает ли это, что прошлое навсегда недоступно? Возможно нет.Эйнштейн предположил, что путешествие во времени в прошлое может быть достигнуто с помощью моста Эйнштейна-Розена, типа червоточины. Кротовые норы — это теоретические области пространства-времени, которые деформированы таким образом, что соединяют две далекие точки в пространстве.
Визуализация червоточины: ткань пространства-времени изгибается сама на себя, образуя мост между двумя удаленными местами. Изображение Panzi, CC-BY 3.0
Уравнения Эйнштейна предполагали, что этот мост в космосе мог бы гипотетически соединить две точки во времени, если бы он был достаточно устойчивым.«В настоящий момент даже мост Эйнштейна-Розена не может [использоваться] для возврата в прошлое, потому что он не живет достаточно долго — он нестабилен», — объясняет Мэтьюз.
«Даже если он был стабильным, он [требует] другой физики, которой у нас нет. Гипотетические частицы и состояния материи, обладающие «экзотическими» физическими свойствами, которые нарушают известные законы физики, например, частица с отрицательной массой. Вот почему «кротовые норы» — это всего лишь научная фантастика ».
Хотя было бы увлекательно отправиться в прошлое, чтобы увидеть динозавров или встретить Альберта Эйнштейна и показать ему реальность путешествия во времени, возможно, будет лучше, если прошлое останется нетронутым.Путешествие в прошлое открывает возможность внести изменения, которые могут разрушить будущее. Например, в « Назад в будущее » Марти МакФлай путешествует в прошлое и непреднамеренно мешает своим родителям встретиться друг с другом, почти предотвращая его собственное существование. Но если бы он разрушил собственное существование, как бы он вообще мог отправиться в прошлое?
Приключения Марти — разновидность парадокса дедушки: что произойдет, если вы вернетесь в прошлое и убьете своего деда до того, как ваш отец зачат? Если вы добьетесь успеха, то как вообще возможно, что вы живы, чтобы убить своего дедушку?
Недавнее исследование Университета Квинсленда может дать ответ на этот загадочный парадокс.В этом исследовании исследователи математически доказывают, что путешествие во времени без парадоксов возможно, показывая, что Вселенная самокорректируется, чтобы избежать несоответствий. Если это правда, то даже если бы мы могли путешествовать во времени, мы никогда не смогли бы изменить события, чтобы создать другое будущее.
Хотя эти новые открытия поучительны, похоже, есть больше свидетельств того, что, хотя замедление времени может позволить нам заглянуть в будущее, мы никогда не сможем побывать в прошлом. Как сказал покойный Стивен Хокинг в своей книге « Черные дыры и детские вселенные »: «Лучшее доказательство того, что путешествия во времени [в прошлое] невозможны и никогда не будут возможны, — это то, что мы не подвергались вторжению полчищ инопланетян. туристы из будущего.”
~ 30 ~
Изображение баннера: Alex Lehner, CC BY 2.0
СвязанныеПутеводитель по путешествиям во времени для новичков
Каждый может путешествовать во времени . Вы делаете это, хотите вы этого или нет, с постоянной скоростью одна секунда в секунду. Вы можете подумать, что нет ничего общего с путешествием в одном из трех пространственных измерений со скоростью, скажем, один фут в секунду. Но согласно теории относительности Эйнштейна , мы живем в четырехмерном континууме — пространстве-времени — в котором пространство и время взаимозаменяемы.
Эйнштейн обнаружил, что чем быстрее вы движетесь в пространстве, тем медленнее вы движетесь во времени — иными словами, вы стареете медленнее. Одна из ключевых идей теории относительности состоит в том, что ничто не может двигаться быстрее, чем скорость света — около 186 000 миль в секунду (300 000 километров в секунду) или один световой год в год). Но вы можете подойти к нему очень близко. Если бы космический корабль летел со скоростью 99% скорости света, вы бы увидели, что он преодолеет расстояние в световой год всего за год.
Это достаточно очевидно, но теперь самое странное. Для космонавтов на борту космического корабля путешествие займет всего семь недель. Это следствие теории относительности, называемое замедлением времени , и, по сути, это означает, что астронавты прыгнули примерно на 10 месяцев в будущее.
Путешествие на высокой скорости — не единственный способ замедлить время. Эйнштейн показал, что гравитационные поля производят аналогичный эффект — даже относительно слабое поле здесь, на поверхности Земли.Мы не замечаем этого, потому что проводим здесь всю свою жизнь, но более чем на 12 400 миль (20 000 километров) выше сила тяжести ощутимо слабее — и время течет быстрее, примерно на 45 микросекунд в день. Это более важно, чем вы думаете, потому что это высота, на которой спутники GPS вращаются вокруг Земли, и их часы должны быть точно синхронизированы с часами наземного базирования для правильной работы системы.
Спутники должны компенсировать эффекты замедления времени из-за их большей высоты и большей скорости.Таким образом, всякий раз, когда вы используете функцию GPS на своем смартфоне или спутниковой навигаторе вашего автомобиля, возникает небольшой элемент путешествия во времени. Вы и ваши спутники путешествуете в будущее с немного разной скоростью.
Спутник Навстар-2Ф. (Изображение предоставлено USAF)Но для более драматических эффектов нам нужно взглянуть на гораздо более сильные гравитационные поля, такие как поля вокруг черной дыры , которые могут настолько исказить пространство-время, что оно сворачивается само на себя. В результате получается так называемая червоточина — концепция, знакомая по научно-фантастическим фильмам, но на самом деле берущая свое начало в теории относительности Эйнштейна.По сути, червоточина — это кратчайший путь из одной точки пространства-времени в другую. Вы входите в одну черную дыру и выходите из другой где-то еще. К сожалению, это не такое практичное средство передвижения, как кажется в Голливуде. Это потому, что гравитация черной дыры разорвет вас на части, когда вы приблизитесь к ней, но теоретически это действительно возможно. И поскольку мы говорим о пространстве-времени, а не только о пространстве, выход из червоточины может произойти раньше, чем вход; это означает, что вы окажетесь в прошлом, а не в будущем.
Траектории в пространстве-времени, возвращающиеся в прошлое, получили техническое название «замкнутые времениподобные кривые». Если вы поищете в серьезных академических журналах, вы найдете множество ссылок на них — гораздо больше, чем о «путешествиях во времени». Но, по сути, именно это и есть закрытые временноподобные кривые — путешествие во времени
Как это работает
(Изображение предоставлено: Future)Эту статью вам предоставил Как это работает .
How It Works — это насыщенный событиями журнал, который изобилует захватывающей информацией о последних достижениях науки и технологий и содержит все, что вам нужно знать о том, как устроен мир вокруг вас и Вселенная.
Есть еще один способ построить замкнутую временную кривую, не включающую ничего столь экзотического, как черная дыра или червоточина: вам просто нужен простой вращающийся цилиндр из сверхплотного материала. Этот так называемый цилиндр Типлера — самое близкое, что физика реального мира может приблизить к реальной, настоящей машине времени.Но он, скорее всего, никогда не будет построен в реальном мире, поэтому, как червоточина, это скорее академическое любопытство, чем жизнеспособный инженерный проект.
И все же, сколь бы неправдоподобными ни казались эти вещи с практической точки зрения, нет фундаментальной научной причины, о которой мы в настоящее время знаем, что это невозможно. Это заставляет задуматься, потому что, как любит говорить физик Мичио Каку: «Все, что не запрещено, обязательно» (заимствовано из романа Т. Х. Уайта «Король прошлого и будущего»).Он не имеет в виду, что путешествия во времени должны происходить везде и постоянно, но Каку предполагает, что Вселенная настолько обширна, что где-то должно происходить, по крайней мере, изредка. Может быть, какая-то сверхсовременная цивилизация в другой галактике знает, как построить работающую машину времени, или, возможно, замкнутые временноподобные кривые могут даже возникать естественным образом при определенных редких условиях.
Художественный слепок пары нейтронных звезд — цилиндр Типлера требует не менее десяти. (Изображение предоставлено НАСА)Это поднимает проблемы другого рода — не в науке или технике, а в базовой логике.Если путешествия во времени разрешены законами физики, то можно представить себе целый ряд парадоксальных сценариев . Некоторые из них кажутся настолько нелогичными, что трудно представить, что они когда-либо могли произойти. Но если они не могут, что им мешает?
Подобные мысли побудили Стивена Хокинга , который всегда скептически относился к идее путешествия во времени в прошлое, выдвинуть свою «гипотезу защиты хронологии» — идею о том, что некий пока неизвестный закон физики препятствует закрытию времяподобные кривые от происходящего.Но это предположение является лишь обоснованным предположением, и пока оно не будет подтверждено убедительными доказательствами, мы можем прийти только к одному выводу: путешествие во времени возможно.
Вечеринка для путешественников во времени
Хокинг скептически относился к возможности путешествия во времени в прошлое не потому, что он это опроверг, а потому, что его беспокоили создаваемые логические парадоксы. В своей гипотезе о защите хронологии он предположил, что физики в конечном итоге обнаружат изъян в теории замкнутых времениподобных кривых, который сделает их невозможными.
В 2009 году он придумал забавный способ проверить это предположение. Хокинг провел вечеринку с шампанским (показанную в его программе Discovery Channel), но он рекламировал ее только после того, как это произошло. Его рассуждения заключались в том, что, если машины времени в конечном итоге станут практичными, кто-то в будущем может прочитать о вечеринке и вернуться, чтобы посетить ее. Но никто этого не сделал — Хокинг просидел весь вечер один. Это не доказывает, что путешествие во времени невозможно, но предполагает, что оно никогда не станет обычным явлением здесь, на Земле.
Стрела времени
Одна из отличительных черт времени заключается в том, что оно имеет направление — от прошлого к будущему. Чашка горячего кофе комнатной температуры всегда остывает; он никогда не нагревается. Ваш мобильный телефон теряет заряд батареи, когда вы им пользуетесь; он никогда не получает заряда. Это примеры энтропии , по сути, меры количества «бесполезной» в противоположность «полезной» энергии. Энтропия замкнутой системы всегда увеличивается, и это ключевой фактор, определяющий стрелу времени.
Оказывается, энтропия — единственное, что делает различие между прошлым и будущим. В других областях физики, таких как теория относительности или квантовая теория, время не имеет предпочтительного направления. Никто не знает, откуда взялась стрела времени. Возможно, это применимо только к большим сложным системам, и в этом случае субатомные частицы могут не испытать стрелу времени.
Парадокс путешествия во времени
Если и возможно отправиться в прошлое — даже теоретически, — это поднимает ряд парадоксов, которые запутывают мозг, которые даже ученые и философы находят чрезвычайно озадачивающими.
Убийство Гитлера
Путешественник во времени может решить вернуться и убить его в младенчестве. Если им это удастся, в будущих книгах по истории Гитлера даже не будет упоминания — так что же побудило путешественника во времени вернуться в прошлое и убить его?
Убить своего дедушку
Вместо того, чтобы убить молодого Гитлера, вы могли случайно убить одного из своих предков, когда они были очень молоды. Но тогда вы бы никогда не родились, поэтому вы не могли бы отправиться в прошлое, чтобы убить их, так что вы бы все-таки родились, и так далее…
Замкнутый цикл
Предположим, что планы машины времени внезапно появляются из воздуха на вашем столе.Вы тратите несколько дней на его создание, а затем используете его, чтобы отправить планы самому себе. Но откуда взялись эти планы? Нигде — они просто крутятся по кругу во времени.
Путешествие во времени 101 — Методы пережить прошлое и увидеть будущее
«Лучший способ предсказать будущее — это создать его. “
Питер Друкер
Я помню, как впервые увидел « Назад в будущее» — «», один из моих самых любимых фильмов о путешествиях во времени.
Я часто задавался вопросом….
- Что бы я делал, если бы мог вернуться в прошлое?
- Что бы я увидел, если бы пошел вперед во времени?
- Сделаю ли я (в конце концов) какую-нибудь ошибку, которая будет стоить мне моих навыков игры на гитаре навсегда, — или я продолжу путь к величию?
Итак, вот способы, которыми я путешествую во времени в прошлое и вперед в будущее … всегда успешно возвращаюсь в настоящее.
Путешествие назад во времени
«Итак, мы бьем, лодки против течения, непрестанно возвращаясь в прошлое.”
Ф. Скотт Фицджеральд
- Слушайте старые песни, которые вам нравились. Да, особенно эти смущающие виноватые утех.
- Посетите ваш родной город . Посетите свои старые школы и кампус колледжа … и, возможно, пообедайте в ресторанах, которые вы посещали в детстве.
- Читайте старые журналы (физические или онлайн-блоги). Вы будете удивлены, как все это вернется к вам.
- Запах .Для меня самые странные запахи вызывают сильные воспоминания. Сосновые шишки и манго напоминают мне о разных временах моего детства.
- Посетите или позвоните своей семье — родителям — или детям, если они выросли . Вспоминать о своей семье, братьях и сестрах — одна из простых радостей моей жизни.
- Размышляйте и благодарите . Мы можем не осознавать, насколько нам повезло, или часто не считать свои благословения. Найдите время, чтобы подумать и вернуться туда, где мы были, как мы сюда попали — и будьте благодарны за все, что у нас есть.
Я использовал все вышеперечисленное, чтобы перенестись в прошлое — и безопасно вернуться в настоящее, не меняя никаких прошлых событий =)
Если вы попробуете, вы можете вернуться в настоящее дезориентированным, бодрым и ностальгическим.
Путешествие вперед во времени
- Визуализируйте будущее . Лягте, закройте глаза и представьте себе будущее. Представьте себя, свою работу, свой дом. Визуализируйте вехи, которые приведут к этому будущему.Чем яснее вы представляете себе будущее, тем больше вероятность того, что вы правы (эй, никто не сказал, что путешествие во времени было идеальным)
- Запишите свои цели . Уинстон Черчилль однажды сказал: «История будет ко мне доброй, потому что я намерен ее написать». Сегодня у нас есть возможность написать собственное будущее — чем конкретнее мы будем, тем вероятнее, что оно будет правильным.
- Просто расслабьтесь и наслаждайтесь поездкой . Мы все идем вперед на 60 секунд за раз. Наслаждайтесь подарком, извлекайте уроки, фотографируйте и ведите дневник по пути — возвращайтесь и наслаждайтесь этим снова, когда захотите.
- Примите меры — Когда вы уклоняетесь от каких-либо действий, это почти как замораживание вашей жизни во времени. Ваши цели, ваши мечты — все отложено. Только приняв действие , вы сможете приблизиться к выполнению того, что для вас важнее всего.
PS — Мой мотивирующий секрет путешествия во времени
Иногда, когда мне лень или нет мотивации, я напоминаю себе об этом….
Сегодня поймите, что я уже путешествовал во времени .
Когда я сталкиваюсь с трудными решениями или в дни, когда мне хочется ничего не делать, я представляю себе встречу с самим собой из будущего. Сид из будущего говорит мне это:
Я Сид из будущего.
Я здесь, чтобы сказать вам, что сегодня у вас есть возможность все изменить.
Вся ваша жизнь зависит от сегодняшних действий .
У вас есть два варианта: вы можете выбрать действовать или продолжать ждать .
Один путь ведет к величию.
А другой путь ведет к жизни, в которой вы будете оглядываться на сегодня как на день, когда вы могли бы высказаться,
сегодня — это день, когда вы могли бы протянуть руку помощи.Если вы не действуете сегодня, , если вы не возьмете контроль над своей судьбой сегодня , , вы оглянетесь назад и поймете, что сегодня был единственным шансом, что вам пришлось все изменить.
Не упустите этот момент мимо вас.
Я Сид из будущего. Извлеките максимум из сегодня .
Возможно ли путешествие во времени? | Космос
Возможно ли путешествие во времени? Краткий ответ: да, и вы делаете это прямо сейчас — мчитесь в будущее с впечатляющей скоростью одна секунда в секунду. Вы почти всегда двигаетесь во времени с одной и той же скоростью, смотрите ли вы сохнущую краску или желаете, чтобы у вас было больше часов, чтобы навестить друга из другого города.
Но это не тот вид путешествий во времени, который увлекал бесчисленное количество писателей-фантастов или стимулировал такой обширный жанр, что Википедия перечисляет почти 400 наименований в категории «Фильмы о путешествиях во времени».«Во франшизах, таких как« Доктор Кто »,« Звездный путь »и« Назад в будущее », персонажи забираются в какой-то дикий автомобиль, чтобы улететь в прошлое или повернуться в будущее. После того, как персонажи путешествуют во времени, они борются с тем, что происходит, если вы меняете прошлое или настоящее на основе информации из будущего (где истории о путешествиях во времени пересекаются с идеей параллельных вселенных или альтернативных временных линий).
Связано: Лучшие научно-фантастические машины времени когда-либо
Хотя многие люди очарованы идеей изменить прошлое или увидеть будущее до того, как оно наступит, ни один человек никогда не демонстрировал такого рода путешествия во времени, как в научной фантастике, и не предлагал метод отправки человека через значительные периоды времени, которые не уничтожили бы их в пути.И, как отметил физик Стивен Хокинг в своей книге «Черные дыры и детские вселенные» (Bantam, 1994): «Лучшее доказательство того, что путешествия во времени невозможны и никогда не будут возможны, — это то, что мы не подвергались вторжению. орды туристов из будущего ».
Тем не менее, наука поддерживает некоторую погрешность во времени. Например, специальная теория относительности физика Альберта Эйнштейна предполагает, что время — это иллюзия, движущаяся относительно наблюдателя. Наблюдатель, путешествующий со скоростью, близкой к скорости света, будет ощущать время со всеми его последствиями (скука, старение и т. Д.).) гораздо медленнее, чем наблюдатель в состоянии покоя. Вот почему астронавт Скотт Келли за год пребывания на орбите постарел чуть меньше, чем его брат-близнец, который остался здесь, на Земле.
Связанный: Физик спорно утверждает, что время реально.
Существуют и другие научные теории о путешествиях во времени, в том числе странная физика, возникающая вокруг червоточин, черных дыр и теории струн. Однако по большей части путешествия во времени остаются сферой постоянно растущего множества научно-фантастических книг, фильмов, телешоу, комиксов, видеоигр и многого другого.
Специальная теория относительности и путешествие во времени в ближайшее будущее
Братья-близнецы Скотт и Марк Келли — астронавты, оба участвовали в важных исследованиях воздействия космоса на человеческое тело. (Изображение предоставлено НАСА / Роберт Марковиц)Эйнштейн разработал свою специальную теорию относительности в 1905 году. Наряду со своим более поздним расширением, общей теорией относительности , она стала одним из основополагающих принципов современной физики. Специальная теория относительности описывает отношения между пространством и временем для объектов, движущихся с постоянной скоростью по прямой.
Краткая версия теории обманчиво проста. Во-первых, все измеряется относительно чего-то еще, то есть не существует «абсолютной» системы отсчета. Во-вторых, скорость света постоянна. Он остается неизменным, несмотря ни на что, и независимо от того, откуда он измеряется. В-третьих, ничто не может двигаться быстрее скорости света.
Подробнее: Что скрыто в математике Эйнштейна: путешествие быстрее скорости света?
Из этих простых принципов разворачиваются реальные путешествия во времени.Наблюдатель, путешествующий с высокой скоростью, будет ощущать время медленнее, чем наблюдатель, который не движется в пространстве.
Хотя мы не разгоняем людей до скорости, близкой к световой, мы отправляем их вращаться вокруг планеты со скоростью 17 500 миль в час (28 160 км / ч) на борту Международной космической станции . Астронавт Скотт Келли родился в честь своего брата-близнеца и коллеги-космонавта Марка Келли . Скотт Келли провел на орбите 520 дней, а Марк — 54 дня в космосе. Разница в скорости, с которой они переживали время в течение своей жизни, фактически увеличила разницу в возрасте между двумя мужчинами.
«Итак, если раньше я был всего на 6 минут старше, то теперь я на 6 минут и 5 миллисекунд старше», — сказал Марк Келли в ходе панельной дискуссии 12 июля 2020 года, Space.com ранее сообщал о . «Теперь у меня это над головой».
Общая теория относительности и путешествия во времени GPS
На этом не в масштабе изображении показано созвездие спутников GPS, летящих вокруг Земли на далеких орбитах. (Изображение предоставлено NOAA)Разница, которую низкая околоземная орбита вносит в продолжительность жизни космонавта, может быть незначительной — больше подходит для шуток между братьями и сестрами, чем фактическое продление жизни или посещение далекого будущего — но замедление во времени между людьми на Земле и Спутники GPS , летающие в космосе, действительно имеют значение.
Подробнее: Можем ли мы остановить время?
Глобальная система позиционирования, или GPS, помогает нам точно знать, где мы находимся, связываясь с сетью из нескольких десятков спутников, расположенных на высокой околоземной орбите. Спутники вращаются вокруг планеты на расстоянии 12 500 миль (20 100 км) от Земли, двигаясь со скоростью 8 700 миль в час (14 000 км / ч).
Согласно специальной теории относительности, чем быстрее объект движется относительно другого объекта, тем медленнее этот первый объект ощущает время.Согласно публикации Американского физического общества Physics Central , для спутников GPS с атомными часами этот эффект сокращает каждый день на 7 микросекунд, или 7 миллионных долей секунды.
Подробнее: Может ли на самом деле работать варп-двигатель из «Звездного пути», который работает быстрее света?
Тогда, согласно общей теории относительности, часы ближе к центру большой гравитационной массы, такой как Земля, тикают медленнее, чем те, что находятся дальше. Итак, поскольку спутники GPS находятся намного дальше от центра Земли по сравнению с часами на поверхности, добавила Physics Central, что добавляет еще 45 микросекунд к часам спутников GPS каждый день.В сочетании с отрицательными 7 микросекундами из расчета специальной теории относительности конечный результат составляет добавленные 38 микросекунд.
Это означает, что для поддержания точности, необходимой для определения вашего автомобиля или телефона — или, поскольку система находится в ведении Министерства обороны США, военного беспилотника — инженеры должны учитывать дополнительные 38 микросекунд в день каждого спутника. Атомные часы на борту не переходят на следующий день, пока они не проработают на 38 микросекунд дольше, чем сопоставимые часы на Земле.
Учитывая эти числа, атомным часам спутника GPS потребуется более семи лет, чтобы отсоединить себя от земных часов более чем на мгновение ока. (Мы посчитали: если вы оцениваете, что мигание длится не менее 100000 микросекунд, как это делает Гарвардская база данных по полезным биологическим числам , то для суммирования этих 38 микросекундных сдвигов потребуются тысячи дней.)
Этот вид Путешествие во времени может показаться столь же незначительным, как возрастной разрыв братьев Келли, но, учитывая сверхточность современной технологии GPS, это действительно имеет значение.Если он может связываться со спутниками, свистящими над головой, ваш телефон сможет определить ваше местоположение в пространстве и времени с невероятной точностью.
Могут ли червоточины вернуть нас в прошлое?
Общая теория относительности может также предоставить сценарии, которые позволят путешественникам вернуться в прошлое, согласно NASA . Но физическая реальность этих методов путешествия во времени не из легких.
Червоточины — это теоретические «туннели» через ткань пространства-времени, которые могут связывать различные моменты или места в реальности с другими.Также известные как мосты Эйнштейна-Розена или белые дыры, в отличие от черных дыр, существует множество предположений о червоточинах. Но, несмотря на то, что в научной фантастике они занимают много места (или пространства-времени), в реальной жизни кротовые норы не обнаружены.
«На данный момент все это очень гипотетически», — сказал Стивен Хсу, профессор теоретической физики в Университете Орегона, , сайту-партнеру Space.com Live Science . «Никто не думает, что в ближайшее время мы найдем червоточину.-33 см) в «устье» тоннеля. По мере того, как Вселенная расширяется, возможно, что червоточины могут растягиваться вместе с ней, но возникают другие проблемы.
Ожидается, что даже гипотетические кротовые норы будут чрезвычайно нестабильными, сказал Сюй, мигая то появляясь, то исчезая, прежде чем что-либо могло пройти через них.
«Вам понадобится какой-то очень экзотический тип материи, чтобы стабилизировать червоточину, — добавил Сюй, — и неясно, существует ли такая материя во Вселенной».
Альтернативные теории путешествий во времени
В то время как теории Эйнштейна, кажется, затрудняют путешествия во времени, некоторые исследователи предложили другие решения, позволяющие совершать прыжки вперед и назад во времени.У этих альтернативных теорий есть один главный недостаток: насколько ученые могут судить, невозможно выжить в условиях гравитационного притяжения и толчка, которые требуются для каждого решения.
Теория бесконечного цилиндра
Астроном Фрэнк Типлер предложил механизм (иногда известный как цилиндр Типлера ), в котором можно было взять вещество, которое в 10 раз больше массы Солнца, а затем свернуть его в очень длинный, но очень плотный цилиндр. . Институт Андерсона , исследовательская организация, занимающаяся путешествиями во времени, описала цилиндр как «черную дыру, прошедшую через фабрику по производству спагетти».«
После вращения этих спагетти с черной дырой со скоростью несколько миллиардов оборотов в минуту, космический корабль поблизости — следуя очень точной спирали вокруг цилиндра — может перемещаться назад во времени по« замкнутой, похожей на время кривой », согласно Институту Андерсона. .
Основная проблема заключается в том, что для того, чтобы Цилиндр Типлера стал реальностью, цилиндр должен быть бесконечно длинным или состоять из какого-то неизвестного материала. По крайней мере, в обозримом будущем бесконечные межзвездные макаронные изделия нам недоступны. .
Пончики времени
Физик-теоретик Амос Ори из Израильского технологического института Технион в Хайфе, Израиль, предложил модель машины времени, созданной из искривленного пространства-времени — вакуума в форме пончика, окруженного сферой из нормальное дело.
«Машина — это само пространство-время», — сказал Ори Live Science . «Если бы мы создали в пространстве такую область с деформацией, которая позволила бы линиям времени замкнуться сами по себе, это могло бы позволить будущим поколениям вернуться, чтобы посетить наше время.»
Есть несколько предостережений в отношении машины времени Ори. Во-первых, посетители прошлого не смогут путешествовать во времена, предшествующие изобретению и конструкции пончика времени. Во-вторых, что более важно, изобретение и создание эта машина будет зависеть от нашей способности по желанию манипулировать гравитационными полями — подвиг, который теоретически возможен, но, безусловно, находится за пределами нашей непосредственной досягаемости.
Путешествие во времени в научной фантастике
Машина времени Доктора — это ТАРДИС, которая стоит для времени и относительных измерений в пространстве.(Изображение предоставлено BBCAmerica)Путешествие во времени давно занимает важное место в художественной литературе. С тех пор, как «Махабхарата», древняя санскритская эпическая поэма, составленная около 400 г. до н.э., люди мечтали о искажении времени, рассказала Live Science Лиза Яшек, профессор научно-фантастических исследований в Технологическом институте Джорджии в Атланте, .
Каждое произведение художественной литературы о путешествиях во времени создает свою собственную версию пространства-времени, приукрашивая одно или несколько научных препятствий и парадоксов для достижения своих сюжетных требований.
Некоторые отдают предпочтение исследованиям и физике, например, « Interstellar », фильм 2014 года режиссера Кристофера Нолана. В фильме персонаж, которого играет Мэтью МакКонахи, проводит несколько часов на планете, вращающейся вокруг сверхмассивной черной дыры, но из-за замедления времени наблюдатели на Земле воспринимают эти часы как вопрос десятилетий.
Другие используют более причудливый подход, как в телесериале «Доктор Кто». В сериале есть Доктор, внеземной «Повелитель времени», который путешествует на космическом корабле, напоминающем синюю британскую полицейскую будку.«Люди предполагают, — объяснил Доктор в шоу, — что время — это строгое прогрессирование от причины к следствию, но на самом деле с нелинейной, несубъективной точки зрения, это больше похоже на большой шар, шатающийся, шаткий, временный». дрянной чепухи «.
Давние франшизы, такие как фильмы и телесериалы «Звездный путь», а также комические вселенные, такие как DC и Marvel Comics, снова и снова возвращаются к идее путешествий во времени.
Вот неполный (и глубоко субъективный) список некоторых влиятельных или известных произведений художественной литературы о путешествиях во времени:
Книги о путешествиях во времени:
- Рип Ван Винкль (Корнелиус С.Ван Винкль, 1819) Вашингтон Ирвинг
- Рождественская песнь (Chapman & Hall, 1843) Чарльз Диккенс
- Машина времени (Уильям Хайнеман, 1895) Х.Г. Уэллс
- Янки из Коннектикута при дворе короля Артура (Чарльз Л. Webster and Co., 1889) Марка Твена
- Ресторан на краю Вселенной (Pan Books, 1980) Дугласа Адамса
- Сказка о городе времени (Метуэн, 1987) Дианы Винн Джонс
- Чужестранец. (Delacorte Press, 1991-настоящее время) Диана Гэблдон
- Гарри Поттер и узник Азкабана (Bloomsbury / Scholastic, 1999) Дж.К. Роулинг
- Похититель времени (Даблдей, 2001) Терри Пратчетт
- Жена путешественника во времени (МакАдам / Кейдж, 2003) Одри Ниффенеггер
- Все, что вам нужно, это убить (Шуэйша, 2004) Хироши Сакурадзака
Фильмы о путешествиях во времени:
- Планета обезьян (1968)
- Супермен (1978)
- Бандиты времени (1981)
- Терминатор (1984)
- Сериал Назад в будущее (1985, 1989, 1990)
- Star Trek IV: The Voyage Home (1986)
- Отличное приключение Билла и Теда (1989)
- День сурка (1993)
- Galaxy Quest (1999)
- Эффект бабочки (2004)
- 13 Going on 30 ( 2004 год. Прошлое (2014)
- Edge of Tomorrow (2014)
- I nterstellar (2014)
- Доктор Стрэндж (2016)
- Морщинка во времени (2018)
- Последний Шаркнадо: Самое время (2018)
- Мстители: Финал (2019)
- Тенет (2020)
- Палм-Спрингс (2020)
- Лига справедливости Зака Снайдера (2021)
- Завтрашняя война (2021)
Телевидение о путешествиях во времени:
- Доктор Кто (1963-настоящее время)
- Сумеречная зона (1959-1964) (несколько эпизодов)
- Star Trek (несколько серий, несколько эпизодов)
- Самурай Джек (2001-2004)
- Lost (2004-2010)
- Phil of the Future (2004-2006)
- Steins; Gate (2011)
- Outlander (2014-настоящее время)
- Loki (2021-настоящее время)
Игры о путешествиях во времени:
- Chrono Trigger (1995)
- TimeSplitters (2000-2005)
- Kingdom Hearts (2002-2019)
- Принц Персии: Пески времени (2003)
- Бог войны II (2007)
- Ratchet and Clank Future: A Crack In Time (2009)
- Sly Cooper: Thieves in Time (2013)
- Dishonored 2 (2016)
- Titanfall 2 (2016)
- Outer Wilds ( 2019)
Дополнительные ресурсы
- Изучите мысли физика Питера Миллингтона о теориях путешествий во времени Стивена Хокинга на странице The Conversation .
- Ознакомьтесь с понятным для детей объяснением реальных путешествий во времени из NASA Space Place .
- Для обзора путешествий во времени в художественной литературе и коллективного сознания прочтите « Путешествие во времени: История » (Пантеон, 2016) Джеймса Глейка.
Эта статья была адаптирована из предыдущей работы автора Space.com Элизабет Хауэлл.
3 простых способа путешествия во времени (плюс 3 сложных)
Хорошо, кто готов путешествовать во времени со мной? Ой, мы уже сделали.Попробуем еще раз. Кто … Ладно, это никогда не сработает, если мы оба будем путешествовать во времени в том же темпе, что и все остальные. Но есть ли способ путешествовать во времени относительно кому-то другому? Оказывается, есть, и все, что вам нужно сделать, это встать.
Как объясняется в видео MinutePhysics выше, есть три простых способа путешествовать во времени. Первый — ничего не делать, потому что мы все путешествуем во времени, из прошлого в будущее. Самое смешное, что на самом деле никто не знает, почему это так — физические законы Вселенной совершенно не заботятся о том, движется ли время вперед или время назад.
Но в любом случае это скучное путешествие во времени, потому что оно не особенное, если все так делают. Итак, как насчет нашего второго простого способа путешествия во времени: прогулки. Просто идя, вы путешествуете во времени относительно того, кто стоит на месте, и это фактически заставит вас стареть медленнее, чем он.
Как? Пространство и время — довольно простые понятия — это всего лишь два компонента единого пространства-времени. В зависимости от того, как они взаимодействуют, чем быстрее вы перемещаетесь в пространстве, тем медленнее будет проходить время.
И мы говорим не только о вашем восприятии времени, мы говорим о реальном времени. Как объясняет Генри в видео, если вы прогуляетесь по кварталу, время для вас будет идти медленнее, чем для вашего друга, сидящего дома, поэтому вы окажетесь на 3 фемтосекунды моложе его. Дай пять! (Фемтосекунда, кстати, составляет одну квадриллионную долю секунды, так что вы можете перестать праздновать.)
Это подводит нас к третьему простому способу путешествия во времени: вставать. Когда вы переходите из положения сидя в положение стоя, вы находитесь дальше от Земли, а это означает, что сила гравитации для вас немного слабее, и вы путешествуете во времени относительно своего друга, который сидит.
Ага, больше гравитации означает более медленное путешествие во времени, поэтому ядро Земли технически моложе, чем ее кора, даже если оно сформировалось первым. Согласно видео, если вы встанете на 1 минуту, ваши ноги, которые находятся ближе к Земле, будут на 10 фемтосекунд меньше возраста вашей головы.
Вот и все: три простых способа путешествовать во времени. Подождите, вы надеялись проехать больше нескольких фемтосекунд? Хорошо, для этого нам понадобится более сложная физика, а также забавные вещи, такие как временные петли, червоточины и отрицательная энергия.Посмотрите MinuteEarth выше, чтобы узнать, как это сделать, и посмотрите ниже, чтобы узнать больше о захватывающих действиях:
11 различных способов путешествовать во времени
После вчерашнего мягкого введения в Неделю путешествий во времени я подумал, что сегодня мне станет немного тяжелее. Путешествие во времени — это тема, которая меня всегда увлекала. Я не совсем понимаю, что меня так привлекает. Вероятно, он многогранен. Очевидно, что, будучи ретроголовым, есть ностальгическая сторона вещей, благодаря которой было бы действительно здорово пережить некоторые из теплых и туманных воспоминаний нашей юности, но я, вероятно, в равной степени заинтригован тем, что нас ждет в будущем.Было бы здорово увидеть, что нас ждет впереди. Но есть также аспекты, связанные с возвращением в прошлое, чтобы узнать об истории из первых рук и увидеть, что на самом деле произошло в некоторых из крупных поворотных моментов в истории человечества, которые я считаю захватывающими. Я также люблю научную фантастику в целом, и, очевидно, это жанр, который нравится мне исключительно с этой точки зрения, но я также люблю настоящую науку и регулярно читаю статьи по астрономии, исследованию космоса и астрофизике. Вполне уместно, что на этой неделе я должен посмотреть «Интерстеллар», поскольку я считаю, что он затрагивает некоторые из этих вопросов (но я не уверен, поэтому я ничего не испорчу!).
И неважно, какая из вышеперечисленных причин захватила меня в конкретном фильме о путешествиях во времени, мне также нравится элемент головоломки во всем этом. Если вы вернетесь и что-то измените, то на что это повлияет в будущем, или все это предопределено, потому что будущее уже произошло и т.д. иногда.
Прежде чем мы углубимся в некоторые из множества различных способов путешествия во времени в научной фантастике, я хотел бы быстро коснуться науки.Сам Стивен Хокинг сказал, что путешествие во времени в будущее, безусловно, возможно. Либо через червоточину, либо просто путешествуя со скоростью, близкой к скорости света, а затем возвращаясь на Землю. Но мне это кажется почти криогенным замораживанием. Думаю, это тоже форма путешествия во времени, в том смысле, что вы внезапно попадаете в будущее (с вашей точки зрения), но эти пути — дорога с односторонним движением. Ты не можешь так вернуться назад. Как только вы окажетесь там, вы окажетесь там. Вы как бы быстро перенаправили.И я не считаю это истинным путешествием во времени. Многие говорят, что путешествие в прошлое невозможно. Но многие ученые все еще пытались доказать, что это возможно. Я думаю, что даже Стивен Хокинг оставляет здесь очень, очень крошечный элемент возможности, но говорит, что это очень маловероятно и потребует много энергии, гравитации и других научных вещей. Кроме того, он провел эксперимент, в котором он пригласил путешественников во времени из будущего на вечеринку, которую он не рекламировал, и поэтому о ней будут знать только люди из будущего.Никто не появился. Но есть много теорий относительно того, что произошло бы, если бы вы действительно вернулись в прошлое, и у меня даже есть собственные мысли по этому поводу, которые должны появиться в публикациях на этой неделе.
Итак, давайте рассмотрим некоторые способы, которыми люди путешествуют во времени в научной фантастике и популярной культуре, и некоторые проблемы или интересные моменты, которые из них возникают. Путешествие во времени представлено в фильмах по-разному. Предупреждение: здесь я становлюсь довольно занудным. Это хорошее развлечение — изучать то, что я считаю интересным для научных или псевдонаучных дискуссий.Итак, в произвольном порядке…
1. Бесплатное путешествие в прошлое или будущее. Это стандартный де-факто подход а-ля «Назад в будущее». Вы можете вернуться в любой момент времени или в будущее, если на то пошло. Не имеет значения, есть ли там ваше молодое «я» (хотя путешествие в прошлое в пределах вашей временной шкалы освещает некоторые вопросы, на которые я отвечу завтра). В общем, мне бы очень хотелось поехать по этому пути. Возможно, это основной способ, которым люди обычно считают путешествия во времени.Это позволит вам быть взрослым человеком, которым вы являетесь сейчас, но вернуться назад и испытать мир в прошлом. Вы даже можете найти свою семью и увидеть, на что они похожи, и (при условии, что вы не слишком похожи на них) вы можете даже как-то взаимодействовать с ними. И это также позволит вам вернуться в любое время в далекое прошлое и узнать о культуре и истории того момента времени.
Ссылка на фильм: Назад в будущее
Один из подходов, который включает в себя возвращение через вашу собственную временную шкалу, — это возвращение назад через вашу собственную жизнь.Это означает, что вы не станете дубликатом. Вы действительно возвращаетесь назад и занимаетесь телом своего более молодого «я». Очевидно, вы здесь ограничены своей жизнью. В некотором смысле это было бы довольно круто, особенно если бы вы вернулись в то время, когда вы были подростком или молодым взрослым, и, возможно, вы были в самой хорошей физической форме и были наиболее здоровыми, много занимались спортом или вечеринками каждую ночь и т. Д. этого опыта, полученного в годы вечеринок, но, честно говоря, также может быть немного странно общаться с молодыми людьми все время, когда вы притворяетесь одним из их сверстников.Но с другой стороны, если вас это устраивает, было бы здорово заново пережить то, что часто люди называют пиком вашей жизни, но с опытом и уверенностью вашего взрослого «я» в своем более молодом теле. Также подумайте о том, как, например, вернуться к своему 10-летнему «я». Вы можете пережить момент, когда разворачиваете свой любимый рождественский подарок или впервые смотрите потрясающий фильм в полном кинотеатре. Но на самом деле это может быть довольно жутко, если вы останетесь слишком долго, так как вы будете ходить с разумом взрослого в теле ребенка.Немного странно, если тебе пришлось так жить, возможно, слишком долго. Все зависит от того, до какого возраста вы регрессируете.
Ссылка на фильм: Джакузи Машина времени, Пегги Сью вышла замуж. На это также намекают в фильме About Time . Обычно его прошлый «регресс» в собственное тело незначителен из-за небольших расстояний, которые он преодолевает во времени, но в какой-то момент его видно бегающим по пляжу в детстве.
Этот вариант вышеописанного, возможно, менее пугающий, особенно если вернуться в дни вашей ранней юности.В этой версии вы ничего бы не контролировали. По сути, вы просто переживаете заново воспоминания. Вы видите собственными глазами то, что произошло в вашей жизни, со всеми запахами, звуками и т. Д., Но вы просто едете в путь. Это как носить 4D-гарнитуру виртуальной реальности из прошлой жизни. Здесь есть все возможности пережить ваши теплые и туманные воспоминания из юности, но без неловкости, связанной с необходимостью на самом деле взаимодействовать, как взрослый, в теле ребенка. Такой подход, наверное, чисто для ностальгии.Вы не сможете узнать что-либо об истории из прошлого (хотя вы можете подобрать вещи, которые не уловили в первый раз), потому что вы фактически не можете контролировать то, что вы делаете или идете и исследуете. Однако, возможно, один бонус заключается в том, что не будет никакой опасности непреднамеренно изменить будущее.
4. Бывший самодеятельный вуайерист Этот подход похож на предыдущий, но больше похож на подход Скруджа, когда он может взглянуть на прошлые ситуации на расстоянии. Просто наблюдать за ними как с третьей стороной и вообще не иметь возможности взаимодействовать.Опять же, хороший способ пережить счастливые воспоминания из прошлой жизни, хотя вы можете продолжать съеживаться от того, как ведет себя ваша младшая личность, или насколько плохи их / ваши волосы и мода.
Ссылка на фильм: Рождественская песнь — Эбенизер Скрудж
То же, что и предыдущий, но не только в вашей жизни. Вы можете пойти и посмотреть, как убивают Джулиаса Цезаря, но вам не придется беспокоиться о том, что вас сбивают с ног в толпе. Вы бы просто смотрели документальный фильм о прошлом без какой-либо опасности взаимодействия с ним.
6. Пропал в будущее Это когда вы каким-то образом путешествуете в будущее, но не встречаетесь с дубликатом себя, потому что вы еще не прожили все эти годы, потому что как-то пропали без вести. Возможно, вы путешествовали со скоростью, близкой к скорости света, или были заморожены криогенно, или просто были похищены и отправлены в будущее. Вы определенно рыба из воды, и большинство людей, на которых вы смотрите, будут мертвы или ушли, как они думали, что вы мертвы. Это довольно суровый способ сделать это.Я всегда буду помнить сцену из «Полета навигатора», которую я до сих пор нахожу довольно пугающей после того, как Дэвид ушел в дом своих родителей, но обнаружил, что там живут другие люди, а затем его забирают в новый дом своих родителей только для того, чтобы его отец гулял. из дверного проема на свет, чтобы показать, сколько ему лет.
Ссылка на фильм: Полет штурмана, Капитан Америка, Вечно молодой
Вы, очевидно, могли бы назвать это подходом «квантового скачка».Раньше я думал, что это будет крутой способ сделать это. Вы могли бы окунуться в тело кого-то крутого из прошлого и немного прожить его интересную жизнь. Но чем больше я думаю о квантовом скачке и недавно смотрел несколько эпизодов, я нахожу этот метод немного нарушением с точки зрения обращения к чьему-либо телу без его согласия и потенциально испорченного им жизни или, в случае Сэма Беккета, того, что он какой-то «идеальный» белый мужчина средних лет, который может решить любую проблему, которая у этого человека была, даже если он был женским или черным.Если бы вы могли снова повернуть время вспять и «отменить» свой прыжок, хотя это был бы очень интересный способ отскочить во времени, а также обошел бы научный аргумент о невозможности добавлять новые частицы во Вселенную, копируя себя (см. завтрашний пост). Вы могли бы прыгнуть в тело одного из друзей Элвиса Пресли и какое-то время пожить в тени короля, просто живя с ним хорошей жизнью в Вегасе. Это определенно даст вам доступ к вещам, которые вы обычно не можете получить как «обычный» путешественник во времени.
Ссылка на телевизор: Quantum Leap
Когда я говорю «линейно», я имею в виду, что вы не просто внезапно появляетесь в прошлом или будущем, но вы должны двигаться линейно и, например, видеть, как шкала на вашей машине времени вращается вперед или назад, пока вы не достигнете желаемого времени. Такой подход был очевиден в фильме «Машина времени» по роману Герберта Уэллса. И версия 1960-х, и последняя версия с Гаем Пирсом. Главный герой этих фильмов сидел в своей машине в своем зимнем саду и медленно двигал ручку управления вперед, чтобы отправиться в будущее.Но он видел, как все вокруг стареет. Он видел, как цветы умирают в его оранжерее, потому что он их не кормил. Он видел, как окна треснули, потому что их не ремонтировали. В конце концов он увидел, что весь дом зарос сорняками, потому что за ним не ухаживали. А потом он нажал на педаль газа и пошел вперед на несколько тысячелетий. Но возникает вопрос: что думали люди, которых он знал, с ним? Когда он сидит там в своей машине времени, улыбаясь и восхищаясь умирающими цветами, якобы его горничная и его друзья задаются вопросом, куда он пропал, и они оплакивают его и позволяют его дому обветшать.Таким образом, он на самом деле создает будущее, в котором его не существовало целую вечность. С точки зрения его путешествия во времени это было немного похоже на криогенную заморозку, но с роскошью возможности вернуться обратно. Первый фильм «Машина времени» действительно поразил меня своим способом путешествия. Я почувствовал, что это немного странно. Я думаю, что предпочитаю, когда люди просто переходят к определенной дате в будущем и возвращаются обратно. По сути, каждый раз, когда ученый из «Машины времени» толкал вперед или тянул рычаг, он, по моему мнению, создавал новую параллельную вселенную.Он не шел в будущее, в котором существовал сам. На самом деле он просто двигался вперед вовремя и, с его точки зрения, просто сидел на одном месте в течение многих лет. Итак, что бы люди увидели, если бы увидели его в его машине времени в то время. Неужто за все эти сотни лет люди пошли бы в его консерваторию и увидели бы его там? А также, если он перебирает время взад и вперед, что произойдет, если у нескольких людей будут одинаковые машины времени и они будут делать одно и то же? Должны быть параллельные вселенные.Я же сказал вам, что это было б *** ь.
Ссылка на фильм: Машина времени (обе версии)
Это действительно интересно. Это не совсем путешествие во времени, которое вы можете проактивно выбрать, и обычно это случается с вами в наши дни, но как только вы попадаете во временную петлю, вы можете использовать некоторые из преимуществ путешествий во времени и действительно максимально использовать их. . Вы живете в один и тот же день снова и снова, и вы можете узнать так много о мелочах дня, что вы можете стать экспертом во всем в нем.Кроме того, у вас есть время, чтобы научиться любым навыкам, которые вам нужно освоить, чтобы выйти из петли. Речь идет не о путешествии в прошлое или будущее, чтобы чему-то научиться, а о том, чтобы использовать свой контроль времени в своих интересах и знать, что вот-вот произойдет, что довольно круто.
Ссылка на фильм: День сурка, Грань будущего, исходный код (в некоторой степени)
Это едва ли отдельная категория, и примеров этому не так много.Это временное и сфокусированное событие или ситуация из прошлого или будущего, которые пересекаются с настоящим. Почти как привидение. Волна в ткани пространства-времени. Один из «реальных» примеров — мистер и миссис Гисби, которые ехали по Франции в отпуск в 1979 году. Они утверждали, что ночевали в необычно старомодном отеле, и решили остановиться там на обратном пути, но не смогли его найти. . Фотографии, которые они делали, когда они оставались там, отсутствовали, даже с негативов, когда они проявляли фотографии.Это немного странно, но тем не менее интригует. Можно сказать, что «Полночь в Париже» Вуди Аллена — вариация на эту тему.
Ссылка на фильм: Полночь в Париже
Большинство рассказов о путешествиях во времени предполагают, что вы можете просто прыгнуть «куда угодно», а также «в любое время». Это больше похоже на транспортёр, смешанный с машиной времени. Этот метод, вероятно, наиболее хорошо продемонстрирован телефонной будкой Тардис или Билла и Теда.Вероятно, это лучший способ путешествовать во времени, ведь вы можете отправиться куда угодно. Вы можете пойти посмотреть, как строятся пирамиды, а затем выскочить, чтобы увидеть битву Наполеона, прежде чем завершить это поездкой, чтобы бросить камни в некоторых динозавров. Но если в вашей машине времени нет этой функции определения местоположения, вам нужно быть очень осторожным, когда вы путешествуете во времени. Фиксированное место для машины времени, возможно, опасная вещь, и вам придется хорошо исследовать свое место, чтобы не отправиться обратно в то, что раньше было грудой расплавленной лавы.Или же сделайте свою машину времени мобильной, как DeLorean, чтобы вы могли каждый раз перемещать ее в безопасное место. Хорошо думающий Док! Но машина времени, которая путешествует не только во времени, но и в пространстве, вероятно, лучший вариант.
Ссылка на фильм: Превосходное приключение Билла и Теда
Итак, «путешествие во времени» ни в коем случае не является фиксированным стандартным образом мышления. Есть много интерпретаций. Очевидно, это в значительной степени научная фантастика с упором на художественную литературу, но все же это то, о чем очень весело мечтать.Я буду обсуждать свои идеальные способы путешествий во времени и куда бы я поехала в своем последнем посте о путешествиях во времени в воскресенье.
Какой из вышеперечисленных методов вы бы использовали, если бы могли путешествовать во времени?
Следите за обновлениями, завтра выйдет еще один пост о путешествиях во времени, где я буду обсуждать клише и тропы путешествий во времени и смотреть на все обычные вещи, которые используются или используются в фильмах о путешествиях во времени, и какие из них хороши, а какие нет.
#timetravelweek
.